简单常微分方程.ppt

  1. 1、本文档共27页,可阅读全部内容。
  2. 2、有哪些信誉好的足球投注网站(book118)网站文档一经付费(服务费),不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
  3. 3、本站所有内容均由合作方或网友上传,本站不对文档的完整性、权威性及其观点立场正确性做任何保证或承诺!文档内容仅供研究参考,付费前请自行鉴别。如您付费,意味着您自己接受本站规则且自行承担风险,本站不退款、不进行额外附加服务;查看《如何避免下载的几个坑》。如果您已付费下载过本站文档,您可以点击 这里二次下载
  4. 4、如文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“版权申诉”(推荐),也可以打举报电话:400-050-0827(电话支持时间:9:00-18:30)。
查看更多
第4节简单常微分方程 mz/c×cm ※ 微分方程的基本概念 叵、可分离变量的微分方程 三、一阶线性微分方程 上一页 页 ‖返回 、微分方程的基本概念 引例一物体以初速V垂直上抛,设此物理运 乙 动只受重力的影响,试确定该物体运动的速度与 时间的函数关系式 解设物体速度方程为v=V(.根据导数的力 d 学意义,函数V=V()应满足关系式 dt 积分得=-gt+C,由v(0)=v0,得C=vo, 从而=-gt+v dy 上一分》当=g是含有未知函数导数的方程 观察上例, 页 ‖返回 定义凡含有未知函数导数(或微分)的方程,8 称为微分方程,未知函数是一元函数的微分方程称z 为常微分方程,未知函数是多元函数的微分方程称 为偏微分方程.本书仅讨论常微分方程,并简称为三 微分方程 如引例方程=-g及(y-2x)dx+x2dy=0 4y+ysinx +5xy=0. a-y_4J 0 at- a 都是微分方程,其中最后一个是偏微分方程 上一页 页 ‖返回 定义微分方程中出现的各阶导数的最高阶数称旦 为微分方程的阶.如果一个函数代入微分方程后,方 程两端恒等,则此函数称为该微分方程的解.如果微 分方程的解中含有任意常数,且相互独立的任意常数 的个数与微分方程的阶数相同,那么这样的解称为微后 分方程的通解.在通解中若使任意常数取某一定值 或利用附加条件确定任意常数应取的值,这样所得的 解称为微分方程的特解.确定通解中任意常数的附加 条件称为初始条件 上一页 页 ‖返回 在引例中, 函数y=-gt+C,p=-gt+v都是 d 方程 g的解 mz/c×cm =-gt+C是方程 g的通解 v=-gt+v是方程 g的特解 v(O)=v是初始条件 上一页 页 ‖返回 例1验证y=ex+e-是方程y+2y+y=4ex8 的解 乙 解由y=ex+e得, e+ e extex 将y,y及y代入原方程的左边,有 (ex+e- x)+2(ex-e -)+ 即函数y=ex+e-x满足原方程,所以 y=ex+e-是方程y+2y1+y=4e的解 上一页 页 ‖返回 例2验证y=Cx3(C为任意常数是方程3yxy=08 的通解并求满足初始条件y(1)=1/3的特解.2 解由y=Cx3得y=3Cx2 将y及y代入原方程的左边,有3Cx3-x3Cx2=0, 即函数y=Cx3满足原方程又因为该函数含有 个任意常数,所以y=Cx3是一阶微分方程 3y-xy=0的通解 将初始条件y(1=13代入通解,得C=1/3, 故所求特解为y=1/3x3 上一页 页 ‖返回 可分离变量的微分方程 形如=∫(x)g(y)方程称为可分 离变量的微分方程 mz/c×cm 这里f(x)、g()分别是变量x、y的已知 连续函数,且g()≠0. 如果∫ d 和「∫(x)dx都可求得,即可求箬 g(y 微分方程=(x)g(y)的解 dx 上一页 页 ‖返回 求解可分离变量微分方程的一般步骤 (1)分离变量 f(r)d g(y) d (2)两边积分 ∫a,=「x) mz/c×cm (3)求出积分得通解(y)=F(x)+C, 其中G(y),F(x)分别是 f(x)原函数 g(y (4)若方程给出初始条件确定常数C,得到方程的满 足初始条件的特解 上一页 页 ‖返回 例3求方程y=的通解 解分离变量,得①_1 d 两边积分,得In|y=Inx+C1 mz/c×cm 化简得|y=e·x,y=te·x, 则y=C2x,C2≠0 此外,易看出y=0也是方程的解,所以 y=C2x中的C2可等于,即C2为任意常数 故而方程的通解是y=Cx(C为任意常数 上一页 页 ‖返回

文档评论(0)

317960162 + 关注
实名认证
内容提供者

该用户很懒,什么也没介绍

1亿VIP精品文档

相关文档