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高等数学微分方程,微分方程是用来干什么的

  • 高中数学
  • 2023-12-13

高等数学微分方程?1、微分方程,是高等数学中最为重要的一个分支领域,只要在等式中含有未知量的导数与变量之间关系的方程,都可以称之为微分方程。2、我们使用微分方程可以将一个复杂的个体分割成无限个微小部分,那么,高等数学微分方程?一起来了解一下吧。

微分方程是用来干什么的

两遍同除以y,一阶导数可化为lny对x求导,再把x放到微商的分母上变成dx/x,即dlnx

化成(dlny/dlnx)+1=lnx+lny

然后换元在做就行了。

微分方程有哪几种类型

5。整理原方程可以得到:x(dy/dx)+y=1/sin²(xy)

注意左边恰好是xy的全微分,即:d(xy)/dx=1/sin²(xy)

记u=xy,那么:du/dx=1/sin²u

分离变量:sin²udu=[1-cos(2u)]du/2=dx

两边积分得到:u-(1/2)sin(2u)=2x+C………………C为任意常数

最后结果:xy-(1/2)sin(2xy)=xy-sin(xy)cos(xy)=2x+C

7。根据导数的几何意义,所以有:dy/dx=2x+y

该式为一阶线性微分方程,直接套公式就可以了:

P=-1,Q=2x,∫Pdx=-x

∫Q · e^(∫Pdx)dx=∫2xe^(-x)dx=-2(x+1)e^(-x)

得到通解:y=e^(x)[C-2(x+1)e^(-x)]………………C为任意常数

因为曲线过原点,代入y(0)=0,得到:0=C-2。所以:C=2

整理:y=2[e^(x)-x-1]

一阶微分方程和二阶微分方程

d(yy') = dy,yy' = y+C1

y ≠ 0 时, y' = dy/dx =(y+C1)/y

ydy/(y+C1) = dx, (y+C1-C1)dy/(y+C1) ,

[1-C1/(y+C1)]dy = dx, y - C1ln|y+C1| = x + C2

微分方程的特解公式总结

xy′+y=xex

(xy)'=xex

xy=∫xexdx=∫xdex=xex-∫exdx=xex-ex+c,c为任意常数

由于y(1)=1,即1×1=1×e1-e1+c

所以c=1,

所以,微分方程xy′+y=xex满足y(1)=1的特解为

xy=(x-1)ex+1

高数求微分方程的通解

方程可化为:dx/dy+x/y=y²,所以是一阶线性微分方程,注意,是不是一阶线性,不一定要求dy/dx是线性的。当然,这个微分方程用全微分的方法求解更方便,解法如下:ydx+(x-y³)dy=0,所以ydx+xdy-y³dy=0,所以d(xy)-y³dy=0,积分可求出通解是xy-y^4/4=C

以上就是高等数学微分方程的全部内容,原方程化为 xdy+ydx=xe^x dx,即 d(xy)=xe^x dx,积分得 xy=xe^x - e^x+C,代入初值 x=1,y=1 得 C=1,所以所求特解是 xy=(x-1)e^x+1。

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