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如何解微分方程

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)。最高導數次數是由最高階導數的階數決定的。導數的最高次數則是導數中的項的最高次數。比如圖一的微分方程是二階、三次導數。

  3、瞭解如何區別通解、完全解和特解。完整解包含一些任意常數,任意常數的數目和導數的最高階數相等(要解開n階微分方程,需要進行n次積分,每次積分都需要加入一項任意常數)。例如在複利定律裡,微分方程dy/dt=ky是一階導數,完整解y=ce^(kt)正好有一個任意常數。特解是用特定數字帶入通解來獲得的。

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)。最高導數次數是由最高階導數的階數決定的。導數的最高次數則是導數中的項的最高次數。比如圖一的微分方程是二階、三次導數。

  3、瞭解如何區別通解、完全解和特解。完整解包含一些任意常數,任意常數的數目和導數的最高階數相等(要解開n階微分方程,需要進行n次積分,每次積分都需要加入一項任意常數)。例如在複利定律裡,微分方程dy/dt=ky是一階導數,完整解y = ce^(kt) 正好有一個任意常數。特解是用特定數字帶入通解來獲得的。

微分方程的通解包含了所有的解嗎

  微分方程的通解並不包含所有解。

  對於一個微分方程而言,其解往往不止一個,而是有一組,可以表示這一組中所有解或者部分解的統一形式,稱為通解(generalsolution)。對一個微分方程而言,它的解會包括一些常數,對於n階微分方程,它的含有n個獨立常數的解稱為該方程的通解。

  求微分方程通解的方法有很多種,如:特徵線法,分離變數法及特殊函式法等等。而對於非齊次方程而言,任一個非齊次方程的特解加上一個齊次方程的通解,就可以得到非齊次方程的通解。


二階線性微分方程公式

  1、兩個不相等的實根:y=C1e^(r1x)+C2e^(r2x)。   2、兩根相等的實根:y=(C1+C2x)e^(r1x)。   3、一對共軛復根:r1=α+iβ,r2=α-iβ:y=e^(αx)*(C1cosβx+C2sinβx)。   二階常係數線性微分方程是形如y''+py ...

什麼叫做微分方程

  微分方程指描述未知函式的導數與自變數之間的關係的方程。   微分方程的解是一個符合方程的函式。   比如:   y'=x就是一個微分方程:   解法:   dy/dx=x;   dy=xdx;   dy=1/2dx^2;   則y=1/2x^2+C。 ...

微分方程有常數嗎

  在給定的初值條件下,任何常數項會變成一個被指定為一個特定的常數項,是唯一的。   1、通解是所有特解的集合,有時會把線性非其次方程對應的其次方程通解叫做通解部分,但是這並不是真正的通解,它甚至都不是原方程的解。   2、在沒有給定初值條件時,微分方程的通解是一定會存在任意常數項,而且這個常數項可以任意變化 ...

微分方程的通和特有什麼區別

  微分方程的通解和特解的區別是通解:對於一個微分方程而言,其解往往不止一個,而是有一組,可以表示這一組中所有解的統一形式,稱為通解。特解:這個方程的所有解當中的某一個。求微分方程通解的方法有很多種,如:特徵線法,分離變數法及特殊函式法等等。而對於非齊次方程而言,任一個非齊次方程的特解加上一個齊次方程的通解, ...

二階常係數非齊次線性微分方程公式

  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 ...

微分方程是什麼意思

  微分方程的解是指使方程左右兩邊相等的未知數的值。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。在無法求得解析解時,可以利用數值分析的方式,利用電腦來找到其數值解。   微分在數學中的定義:由函式B=f(A),得到A、B兩個數集,在A中當dx靠近自己時,函式在dx處的極限叫作函式在 ...

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 ...