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如何判斷常微分方程的解數

如何判斷常微分方程的解數

  解析解就是可以用數學表示式寫出來的,給定任意自變數均可以得到結果,是種精確解。而數值解則是難以用數學表示式表達的,是在有限元法、插值、逼近等方法下求出來的近似解。比如y"+4y'=0,特徵根為0,-4,故通解為y=C1+C2e^(-4t)用代換法:p=y',則y"=pdp/dy,代入得:pdp/dy+4p=0,得:dp/dy+4=0,得:p=-4y+C1。

什麼是常微分方程

  常微分方程,屬數學概念。學過中學數學的人對於方程是比較熟悉的;在初等數學中就有各種各樣的方程,比如線性方程、二次方程、高次方程、指數方程、對數方程、三角方程和方程組等等。這些方程都是要把研究的問題中的已知數和未知數之間的關係找出來,列出包含一個未知數或幾個未知數的一個或者多個方程式,然後取求方程的解。但是在實際工作中,常常出現一些特點和以上方程完全不同的問題。

常微分方程概念

  1、凡含有引數,未知函式和未知函式導數 (或微分) 的方程,稱為微分方程,有時簡稱為方程,未知函式是一元函式的微分方程稱作常微分方程,未知數是多元函式的微分方程稱作偏微分方程,微分方程中出現的未知函式最高階導數的階數,稱為微分方程的階,定義式如下: F(x, y, y¢, ...., y(n)) = 0

  2、任何代入微分方程後使其成為恆等式的函式,都叫做該方程的解.若微分方程的解中含有任意常數的個數與方程的階數相同,且任意常數之間不能合併,則稱此解為該方程的通解(或一般解),當通解中的各任意常數都取特定值時所得到的解,稱為方程的特解。

  3、一般地說,n 階微分方程的解含有n個任意常數。也就是說,微分方程的解中含有任意常數的個數和方程的階數相同,這種解叫做微分方程的通解。通解構成一個函式族。

  4、如果根據實際問題要求出其中滿足某種指定條件的解來,那麼求這種解的問題叫做定解問題,對於一個常微分方程的滿足定解條件的解叫做特解。對於高階微分方程可以引入新的未知函式,把它化為多個一階微分方程組。


微分方程怎麼判斷階數

  微分方程中有多個變數,其中一個是未知函式。方程中包含的未知函式的導數的最高階數,稱為方程的階,所以可以透過看方程中的未知函式的導數的最高階數判定一個微分方程的階數。   微分方程指含有未知函式及其導數的關係式。解微分方程就是找出未知函式。微分方程的應用十分廣泛,可以解決許多與導數有關的問題。物理中許多涉及 ...

判斷幾階微分方程

  微分方程中有多個變數,其中一個是未知函式。方程中包含的未知函式的導數的最高階數,稱為方程的階。   如xy''+x^3(y')^5-sin(y)=0,其中y是未知函式,其出現在方程中的最高階導數為y'',是二階導數,方程的階為二階方程。   如:   y'& ...

二階係數非齊次線性微分方程通解公式

  二階常係數非齊次線性微分方程通解公式:y'+py'+qy=f(x)。其中p,q是實常數。自由項f(x)為定義在區間I上的連續函式,即y''+py'+qy=0時,稱為二階常係數齊次線性微分方程。   若函式y1和y2之比為常數,稱y1和y2是線性相關的;若函式y1和y ...

如何判斷方程是否屬於可分離變數微分方程?

  1、先看定義:形如dy/dx=f(x)g(y)的一階微分方程,稱為可分離變數的微分方程。如果方程能化為 ∫g(y)dy=∫f(x)dx,則就是分離變數的微分方程。   2、求解可分離變數的微分方程的方法為:將方程分離變數得到:g(y)dy=f(x)dx;等式兩端求積分,得通解:∫g(y)dy=∫f(x)d ...

微分方程的階是指什麼

  微分方程的階數是指方程中微分形式的最高階數,所謂微分形式的階,是指導數的形式是幾次導數。如果方程含有y對x的二階導數,即y,即y對x的導數再求導數,那就是二階微分方程。   含有未知函式的導數,如dy/dx=2x、ds/dt=0.4都是微分方程。一般的、凡是表示未知函式、未知函式的導數與自變數之間的關係的 ...

微分方程的階是什麼意思

  微分方程的階數是微分方程中導數的最高次數。   微分方程,是指含有未知函式及其導數的關係式。解微分方程就是找出未知函式。   微分方程是伴隨著微積分學一起發展起來的。微積分學的奠基人Newton和Leibniz的著作中都處理過與微分方程有關的問題。   微分方程的應用十分廣泛,可以解決許多與導數有關的問題 ...

如何解微分方程

  1、定義導數。當變數傾向於0的時候,函式(一般是y)增量和變數(一般是x)增量的比值會取得一個極限值,這就是導數(也稱為微分系數,特別在英國)。或者說在一瞬間,變數的微小變化造成的函式的微小變化。以速度距離,速度就是距離對時間的瞬時變化。   2、不要混淆階數(最高導數階數)和次數(導數的最高次數)。最高 ...