微分方程的初等积分法_第1页
微分方程的初等积分法_第2页
微分方程的初等积分法_第3页
微分方程的初等积分法_第4页
微分方程的初等积分法_第5页
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文档简介

一.微分方程的基本概念,1.几个实例,例1.已知一曲线通过点(0,2),且在该曲线上任一点M(x,y)处切线的斜率等于该点横坐标的两倍,求此曲线方程。,解:设所求曲线y=y(x),则有,第7节微分方程的初等积分法,例2,例3,例4,二、一阶可分离变量的方程,例5,例6,三.一阶线性方程,线性方程:关于未知函数及未知函数的各阶导数都是一次的。,1.一阶线性齐次方程:,2.一阶线性非齐次方程:,通解为:,(C为任意常数),如何求它的通解?由于(1)是(2)的特殊情况,猜想(2)与(1)的通解之间有一定的关系。,把(1)的通解中的任意常数C改为函数C(x),设,为(2)的解,代入方程得:,因此可得非齐次线性方程,注1:上述求非齐次线性方程通解的方法称为常数变易法。对高阶线性非齐次方程也适用。,2:由上通解公式知:非齐次线性方程的通解齐次方程的通解非齐次方程的一个特解。,解:常数变易法:,齐次方程,例7,故原方程通解为:,或直接用公式(3):,注:用通解公式时,指数上出现对数可不加绝对值。,解:变形为,(x为未知函数的线性方程),例8,四.可经变量代换化为已知类型的几类一阶线性方程,例9,2.贝努里(Bernoulli)方程:,(线性方程),解:这是一个n=1/3的贝努里方程,例10,例11,例12,五.特殊类型的高阶微分方程,对几种特殊类型的高阶微分方程,可通过代换化成较低阶的微分方程,然后求解。这种方法称为降阶法。,连续积分n次,便得含有n个任意常数的通解。,例13,原方程化为一阶方程:,于是原方程通解为,设此方程通解为,解得,于是,例14,(以z为未知函数,y为自变量),原方程化为一阶方程:,积分得:,分离变量得:,原方程化为:,例15,故初值问题的解为:,注1:对不显含y与不显含x的二阶方程,,均作变换,但实际上是有区别的。,2:求二阶微分方程初值问题的解时,应边解边确定任意常数。,积分得:,解:这是一个既不显含出x也不显含y的二阶微分方程,两种解法都可以,下面把它作为不含y的方程。令,原方程化为:,分离变量得:,积分得:,再积分得:

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