在高數解微分方程的時候,全微分方程的求解公式是怎麼來的?望達

2021-03-22 20:07:48 字數 5538 閱讀 5682

1樓:匿名使用者

您是不是指得這個公式:

方程udx+vdy=0如果滿足du/dy=dv/dx則為全微分方程(簡便起見偏導我也用導數表示了),其通解為∫udx+∫vdy=0。

這個沒什麼好推導的,直接帶進去就行了。對原方程兩端同時乘以du/dy,注意到du/dy=dv/dx,原式可化為udv+vdu=0,注意到d(uv)=udv+vdu,所以原式可化為d(uv)=0,直接積分就可得uv=c為原方程的通解,其中c為待定常數,等價於∫udx+∫vdy=0。全微分方程之所以被叫做全微分方程,就是因為方程可以化為d(f(x,y))=0的形式,也就是說可以化為二元函式f(x,y)的全微分等於0的形式,方程通解就是f(x,y)=c。

一般情況下解全微分方程沒有用公式的,只要你把方程化為d(f(x,y))=0的形式,那麼通解就是f(x,y)=c。

2樓:水晶三鮮餃

微分方程的解的公式不只一個,你要找哪類方程的解的公式呢?

微分方程的特解怎麼求

3樓:安貞星

二次非齊次微分方程的一般解法

一般式是這樣的ay''+by'+cy=f(x)

第一步:求特徵根

令ar²+br+c=0,解得r1和r2兩個值,(這裡可以是複數,例如(βi)²=-β²)

第二步:通解

1、若r1≠r2,則y=c1*e^(r1*x)+c2*e^(r2*x)

2、若r1=r2,則y=(c1+c2x)*e^(r1*x)

3、若r1,2=α±βi,則y=e^(αx)*(c1cosβx+c2sinβx)

第三步:特解

f(x)的形式是e^(λx)*p(x)型,(注:p(x)是關於x的多項式,且λ經常為0)

則y*=x^k*q(x)*e^(λx) (注:q(x)是和p(x)同樣形式的多項式,例如p(x)是x²+2x,則設q(x)為ax²+bx+c,abc都是待定係數)

1、若λ不是特徵根 k=0 y*=q(x)*e^(λx)

2、若λ是單根 k=1 y*=x*q(x)*e^(λx)

3、若λ是二重根 k=2 y*=x²*q(x)*e^(λx)(注:二重根就是上面解出r1=r2=λ)

f(x)的形式是e^(λx)*p(x)cosβx或e^(λx)*p(x)sinβx

1、若α+βi不是特徵根,y*=e^λx*q(x)(acosβx+bsinβx)

2、若α+βi是特徵根,y*=e^λx*x*q(x)(acosβx+bsinβx)(注:ab都是待定係數)

第四步:解特解係數

把特解的y*'',y*',y*都解出來帶回原方程,對照係數解出待定係數。

最後結果就是y=通解+特解。

通解的係數c1,c2是任意常數。

拓展資料:

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。而在初等數學的代數方程,其解是常數值。

高數常用微分表

唯一性存在定一微 分程及約束條件,判斷其解是否存在。唯一性是指在上述條件下,是否只存在一個解。針對常微分方程的初值問題,皮亞諾存在性定理可判別解的存在性,柯西-利普希茨定理則可以判別解的存在性及唯一性。

針對偏微分方程,柯西-克瓦列夫斯基定理可以判別解的存在性及唯一性。 皮亞諾存在性定理可以判斷常微分方程初值問題的解是否存在。

4樓:匿名使用者

微分方程的特解步驟如下:

一個二階常係數非齊次線性微分方程,首先判斷出是什麼型別的。

然後寫出與所給方程對應的齊次方程。

接著寫出它的特徵方程。由於這裡λ=0不是特徵方程的根,所以可以設出特解。

把特解代入所給方程,比較兩端x同次冪的係數。

舉例如下:

5樓:耐懊鶴

∵齊次方程y''-5y'+6y=0的特徵方程是r²-5r+6=0,則r1=2,r2=3

∴齊次方程y''-5y'+6y=0的通解是y=c1e^(2x)+c2e^(3x) (c1,c2是積分常數)

∵設原方程的解為y=(ax²+bx)e^(2x)

代入原方程,化簡整理得-2axe^(2x)+(2a-b)e^(2x)=xe^(2x)

==>-2a=1,2a-b=0

==>a=-1/2,b=-1

∴原方程的一個解是y=-(x²/2+x)e^(2x)

於是,原方程的通解是y=c1e^(2x)+c2e^(3x)-(x²/2+x)e^(2x) (c1,c2是積分常數)

∵y(0)=5,y'(0)=1 ==>c1+c2=5,2c1+3c2-1=11

∴c1=3,c2=2

故原方程在初始條件y(0)=5,y'(0)=1下的特解是y=3e^(2x)+2e^(3x)-(x²/2+x)e^(2x)

即y=(3-x-x²/2)e^(2x)+2e^(3x).

6樓:匿名使用者

微分方程的特解怎麼求?你是80我也不會。有時間我告訴你。

7樓:匿名使用者

這個提示非常難的,我覺得具有這方面的學生或者是老師幫來解答,知道你是學生還是什麼?如果你是學生的話,你可以問以前老師,不要不好意思的

高數:什麼是微分方程的特解,什麼是微分方程的通解?謝謝!

8樓:憶寒嵌玉

通解是指滿足這種形式的函式都是微分方程的解,例如y'=0的通解就是y=c,c是常數.通解是一個函式族

特解顧名思義就是一個特殊的解,它是一個函式,這個函式是微分方程的解,但是微分方程可能還有別的解.如y=0就是上面微分方程的特解.

特解在解非其次方程等一些微分方程有特殊的作用

高數問題求解,解微分方程,求過程!

9樓:匿名使用者

^(4x-1)y''-4y'=0

[y'/(4x-1)]'=0 (4x-1≠0)y'=c1(4x-1)

y=c1(2x^2-x)+c2

當4x-1=0時,原方程化為y'=0,即y=c所以方程通解為y=c1(2x^2-x)+c2

10樓:小茗姐姐

方法如下圖所示,請認真檢視,祝學習愉快:

求高數二階微分方程特解

11樓:匿名使用者

^^y'' = (y')^(1/2)

dy'/dx =(y')^(1/2)

∫ dy'/(y')^(1/2) = ∫ dx2(y')^(1/2) = x +c1

y'|x=0 =1

2 = 0+c1

c1=2

2(y')^(1/2) = x +2

4y' = (x+2)^2

∫4dy = ∫ (x+2)^2 dx

4y = (1/3)(x+2)^3 + c2y|x=0 =0

4(0) = (1/3)(0+2)^3 + c2c2 = -8/3

4y = (1/3)(x+2)^3 -8/3y = [(x+2)^3 -8]/12

=( x^3+6x^2 +12x) /12= x(x^2+6x+12)/12

12樓:匿名使用者

設u=y'則u'=y''

u'=√u

du/√u = dx

2√u = x+c ________________(1)4u = (x+c)^2

4dy = (x+c)^2dx

4y = (x+c)^3/3 +d ______________________(2)

(1)(2)代入初值:

c=2,d=-8/3

高數微分方程題目

13樓:匿名使用者

(1)不是應該去掉一個積分號,就加一個任意常數c嗎,公式裡有三個積分號,為什麼最後只有

一個c?

答:這是一階微分方程通解公式,在寫這個公式時,就只有一個積分常數,不要把裡面的積分

符號看作沒寫積分常數的不定積分。事實上,不用此公式求解,就知道只有一個積分常數。

(2). ∫tanxdx=∫(sinx/cosx)dx=-∫d(cosx)/cosx=-ln(cosx)+c;

在解微分方程時,一般都不加絕對值符號。

不用上面的公式求通解:

先求齊次方程 y'+ytanx=0的通解:分離變數得 dy/y=-tanxdx;

積分之得 lny=ln(cosx)+lnc=ln(ccosx);即有齊次方程的通解為 y=ccosx;

將c換成x的函式u,得 y=ucosx.........①;對①取導數得 y'=u'cosx-usinx.........②

將①②代入原式得 u'cosx-usinx+ucosx=cosx;化簡得 u'=1,故u=x+c.........③;

將③代入①式即得原方程的通解為:y=(x+c)cosx.

14樓:匿名使用者

不是去掉一個積分號,就加一個任

意常數c, 而是幾階微分方程,應該加幾個任意常數。

這是一階線性微分方程,應加一個常數 c。求通解的公式已加,其它不必再加。

解微分方程時,中間結果,ln 後面可以不加絕對值。

高數:格林公式求全微分方程的時候求兩個點之間的微分,那兩個點怎麼選的啊,比如(0.0)到(x.y)

15樓:匿名使用者

怎樣好算怎樣選,一般起點選(0,0),這個最方便;

當然也有選(0,1)或(1,0)的,主要因為(0,0)處被積函式沒有意義。

16樓:匿名使用者

一般來講是要求兩個偏導連續的區域來選取,下限是定點,上限是變點,這個定點只需要在區域內選擇一個就可以了,怎麼簡單怎麼選,不同的點最後只相差一個常數而已

【高數】求這個微分方程的特解 三階的求解

17樓:惜君者

^^特徵方程為r^3+1=0

你的思路是對的,但是你卻不知道立方和公式,即a^3+b^3=(a+b)(a²-ab+b²)

故(r+1)(r²-r+1)=0

得r=-1,r=½ ± √3/2

故通解為y=c1 e^(-x) + e^(x/2)[c2 cos(√3x/2)+c2 sin(√3x/2)]

18樓:匿名使用者

注意特徵根可以為虛根。

以上,請採納。

19樓:匿名使用者

我看你應該是會做的,你畢竟知道寫出特徵方程了,相信解出來之後你也應該會做。但問題是,這個三次方程你解錯了,它有一個根是-1,但不代表另外兩個根也是-1,通過分解因式,原式可寫為(λ+1)*(λ²-λ+1),它有另外兩個虛根。再用尤拉公式,得到三個線性無關解,明白?

不明白再問吧!

20樓:西域牛仔王

特徵方程 t³+1=0,

根 t1=-1,t2=1/2 - √3/2 i,t3=1/2+√3/2 i,

所以微分方程通解為

y=c1e^(-x)+e^(x/2)[c2cos(√3/2 x)+c3sin(√3/2 x)] 。

高數微分方程dyxtany,高數微分方程dydxyxtanyx通解是什麼讓我看懂者,還有更多的重賞

這是個齊次方程 令u y x dy dx u xdu dx 原式化為 xdu dx tanu c lnx lnsinu cx sinu sin y x 和你算得一樣,是不是答案錯了 y xarcsin x c 求微分方程dy dx 1 x y 的通解 dy dx 1 x y dx dy x y x ...

這個微分方程如何求解,如圖,高數求解微分方程,如圖。求解釋

助人為樂記得采納哦,不懂的話可以繼續問我 高數求解微分方程,如圖。求解釋 如圖,不難,但是不容易求對 可利用微分運算元法求特解 如圖微分方程組怎麼解?求詳細過程。方程組等價於 y 3x 2y 0 x x 4y 3 0 對2式求導,x x 4y 3 0 將y 3x 2y代入上式,有x x 4x 8y ...

高數 常微分方程 高階微分方程,有三道題,求大神幫忙解答

第一題的問題 f 1 2隱含著的條件是,f 1 2 所以,f x c1x 2 c2,f x 2c1x c1 c2 1 第二題。你已經得出了y y 2y f x 將y xe x帶入即可 f x d dx 2 d dx 1 xe x e x d dx 1 d dx 2 x 1 2x e x 第三題。直到...