關於全微分方程,關於全微分方程的解

2021-08-28 10:02:28 字數 3736 閱讀 8089

1樓:檀君博

不可能對,您的理解有問題,沒明白全微分方程的實質。全微分方程實際上是方程可以寫成d(f(x,y))=0的形式,然後對兩邊同時取積分,解得f(x,y)=c為原方程的解,例如2xdx=-3y^2

方程可以化為d(x^2)+d(y^3)=0等價於d(x^2+y^3)=0直接積分得x^2+y^3=c,因此原方程也可以直接積分。

你自己設出來y=-4這樣一個初始條件解出來的夜是原方程的解,但是很遺憾解出來的是某一個奇解或者奇解上的某一個點,如果方程要求你解通解的話那肯定不對。

從這個題目來看是考察積分因子的,如果是高數裡的題目那直接分離變數積分然後化成那種形式即可,如果是數學院或者工學院的常微分方程課程的內容的話,你翻開全微分方程和積分因子這一節,先套公式求出來積分因子把方程化為全微分方程再解。

2樓:匿名使用者

你的答案不對!

解:∵y'=y²+4y+5

==>dy/dx=(y+2)²+1

==>dy/[(y+2)²+1]=dx

==>arctan(y+2)=x+c (c是積分常數)==>y+2=tan(x+c)

∴原方程的通解是 y=tan(x+c)-2 (c是積分常數)。

關於全微分方程的解

3樓:匿名使用者

首先解存在的話,那麼一般解上再增添常數一般也是解,但微分方程的一般理論習慣上把這些解認為是同一解;

然後,關於解得唯一性是有要求的,條件種類很多,比如滿足李普利茲條件等等。具體可以找本《常微分方程》看;

現在,只能大致說高數中所遇到的一般都是連續,甚至一致連續函式,這類函式組成的常微分方程是有唯一解的。

所以如果不是數學系的,是不用擔心解得唯一性的

怎麼求全微分啊

4樓:匿名使用者

你的題目具體式子是什麼?

對於求全微分的問題

實際上就是各個引數的偏導數

比如z=f(x,y)

那麼全微分就是

dz=f'x dx +f'y dy

引數更多以此類推即可

5樓:小君伴學

7全微分求解.mp4

關於全微分的原函式。 5

6樓:匿名使用者

如圖所示:

補充這個線積分法:

還有一個全微分法:

全微分方程如何求原函式 20

7樓:和與忍

這類微分方程都具有dz=p(x,y)dx+q(x,y)dy的形式,且滿足p關於y的偏導數等於q關於x的偏導數的特點。解答過程如下:

先由p關於y的偏導數等於q關於x的偏導數,得出dz=p(x,y)dx+q(x,y)dy是一個全微分方程的結論。接著得出通解是z=從(0,0)到(x,y)第二型曲線積分p(x,y)dx+q(x,y)dy。

接下來,根據該積分與積分路徑無關(因為p關於y的偏導數等於q關於x的偏導數),可以選擇從點(0,0)到點(x,y)的特殊路徑積分,而最常選取的是沿折線路徑積分,即先從(0,0)到(0,y)、再從(0,y)到(x,y)的折線或者是先從(0,0)到(x,0)、再從(x,0)到(x,y)的折線。最後z=積分結果 就是通解。

例如:閣下這個題,假如選擇(0,0)到(x,0)、再從(x,0)到(x,y)的折線積分,則通解是z=(0,0)到(x,0)積分p(x,y)dx+q(x,y)dy + (x,0)到(x,y)積分p(x,y)dx+q(x,y)dy。

在第一個積分裡,y(=0)是常數,所以dy=0,結果成為定積分(從0到x)(x^2 +2x*0-0^2)dx=1/3 * x^3 +c1.

在第二個積分裡,x一直沒變是常數,所以dx=0,結果成為定積分(從0到y)(x^2 -2xy -y^2)dy=x^2 * y -x*y^2-1/3 * y^3 +c2.

於是,通解是z=1/3 * x^3 +x^2 * y -x*y^2-1/3 * y^3 +c.

8樓:竹珺宜慶

目前最高難度的我只接觸到二階常係數非齊次線性方程。更難的需要工科兄弟們補充了,文科甚至理科已經無能為力。

首先是1階微分方程。這是最簡單的形式。

1階微分方程分為3種型別:

型別一:可分離變數的微分方程,它的形式如下:

dx/x=dy/y

總之是可以把x和y分開並且x與ds放到一邊,y與dy放到等號另一邊。

這種微分方程是可以直接積分求解的,

∫dx/x

=∫dy/y

=>ln|x|

=ln|y|

+lnc

c是任意常數。永遠要知道的是,微分方程有多少階,就有多少個任意常數。一階微分方程只有一個任意常數c。

型別二:齊次微分方程

這樣的微分方程的特點是(x^2+y^2)dx=(xy)dy括號內的項次數都相同。這個式子裡括號內的次數都是2次。它是可以轉化為第一種型別來求解的。

轉化的方法是設u=y/x,把原式的未知項都變成y/x的形式:(x/y

+y/x)=dy/dx,然後代入u=y/x(注意:y=ux,

因此dy/dx=xdu/dx

+u。這個也要代入),然後按照可分離變數型別的齊次方程求解。

型別三:一階線性方程

一階線性方程的特點是形式為y'+p(x)y=q(x),其中p(x)和q(x)都是x的函式。它主要是公式法求解。公式為y=[exp-∫p(x)dx]

二階微分方程就更復雜了,3種形式的通解,3種形式的特解,特解裡面還要考慮3種不同形式的未知項,所以在此不闡述。

9樓:陽浩曠諾禎

這裡涉及的知識比較多,主要思想是這樣的:

1.pdx+qdy如果恰好是某個二元函式的全微分的話,方程的通解就能求出了(此時該方程稱為全微分方程),比如,設

pdx+qdy=du(x,y)

那麼方程

pdx+qdy=0的通解便為:u(x,y)=c

2.但pdx+qdy不一定恰好是某個函式的全微分,判斷依據是:dp/dy=dq/dx,

即:此式成立(當然在某個區域內),存在u(x,y),如果此式不成立,則不存在u(x,y)

3.在不存在u(x,y)的情況下,可能可以通過乘以某個函式或式子,使得方程成為全微分方程,比如方程:xdy-ydx=0,通過判斷知道它不是全微分方程,但如果乘以1/x^2,方程變形為:

dy/x-(y/x^2)dx=0

通過驗證可知它是全微分方程,並且

dy/x-(y/x^2)dx=d(y/x)

4.象上例這樣,乘上的函式1/x^2便稱為是積分因子了,一般來說,如果微分方程通過乘以某個函式變成了全微分方程,則稱此函式稱為該方程的積分因子。

5.若pdx+qdy=du(x,y),則有du/dx=p,du/dy=q

因此dp/dy=d^2u/(dxdy)=d^2u/(dydx)=dq/dx

反之亦然,這就是判斷是否為全微分方程的依據。

10樓:小肥仔

計算過程如下:

dx/x=dy/y

總之是可以把x和y分開並且x與ds放到一邊,y與dy放到等號另一邊。

這種微分方程是可以直接積分求解的,

∫dx/x = ∫dy/y => ln|x| = ln|y| + lnc,

c是任意常數。永遠要知道的是,微分方程有多少階,就有多少個任意常數。一階微分方程只有一個任意常數c。

11樓:愛生活_愛聯盟

你這不是全微分方程,這是根據全微分求原函式啊!

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