Ⅰ 怎么分辨变量可分离微分方程和一阶线性微分方程啊
变量可分离方程的形式:经整理后能够变腔尘册成兄返 y'=g(y)/f(x)
一阶线性微分方程:经整理后能够变成伍宏 y'+P(x)·y=Q(x)
当P(x)=0时,它也成了一种变量可分离的方程
Ⅱ 可分离变量的微分方程是什么
形如dy/dx=f(x)/g(y)的微分方程称为可分离变或巧量的微分方程。
求解可分离变量的微分方程的方法为:
(1)将方程分离变量得到:g(y)dy=f(x)dx。
(2)等式两端求积分,得通解:∫g(y)dy=∫f(x)dx+C。
例如:
一阶微分方程
dy/dx=F(x)G(y)。
第二步
dy/(G(y)dx)=F(x)。
第三步
∫(dy/G(y))=∫F(x)dx+C。
得通解。
特点
常微分方程的概念、解法、和其它理论很多,比如,方程和方程组的种类及解法、解的存在性和唯一性、奇解、定性理论等等。下面就方程解的有关几点简述一下,以了解常微分方程的特点。
求通解在历史上曾作为微分方程的主要目标,一旦求出通解的表达式,就容易从中得到问题所需要的特解。也可以由通解的表达式,了解对某些参数的依赖情况,便于参数取值适宜,使它对应的解具有所需要的性能,还有助于进行关于解的其他研究。
后来的发展表明,能够求侍闭出通解的情况不多,在实际应用中所需要的多是求满足某种指定条件的特解。当然,通解是有助于研究解的属衫谈键性的,但是人们已把研究重点转移到定解问题上来。
Ⅲ 如果微分方程可分离变量,求解微分方程的方法是什么怎样解
微分方程的解根告陵伏据方程类型而定,以下为具体解法。
一、一阶微分方程
1.可分离变量方程
若一阶微分方程y'=f(x,y)可以写成dy/dx=p(x)q(y),则称之为可分离变量方程,分离变量得dy/q(y)=p(x)dx,两边积分∫dy/q)(y)=∫p(x)dx即可得到袜携通解。
2.齐次方程
将齐次方程通过代换将其化为可分离变量方程。令u=y/x,即y=ux,则dy/dx=u+x*/dx,齐次方程dy/dx=φ(y/x)化为u+x*/dx=φ(u),分离变量得/φ(u)-u=dx/x,两边积分
∫/φ(u)-u=∫dx/x后即得齐次方程的通解。
3.一阶线性方程
对于一阶线性方程y'+P(x)y=Q(x)的通解为y=e ^-∫P(x)dx (∫Q(x)*e ^∫P(x)dx+C)
4.伯努利方程
伯努利方程y'+P(x)y=Q(x)y^n(n∈R,n≠0,1)的通解为z=y^1-n=e ^-∫(1-n)P(x)dx (∫(1-n)Q(x)*e ^∫(1-n)P(x)dx dx+C)
Ⅳ 可分离变量的微分方程和一阶线性微分方程(具体的区分)
高数怎饥闹么区分可分离氏尘变量的微分方程和一阶线性微分方程,
如果方程能化为 ∫g(y)dy=∫f(x)dx,则就是分离变量的微分歼肢禅方程。
如果方程能化为y'+P(x)y=Q(x),则就是一阶线性的微分方程。
Ⅳ 什么叫分离变量,这个式子如何分离变量
如上亏并扮销灶过蔽档程。
Ⅵ 怎么区分可分离变量、齐次方程和线性方程
形如f(x)g(y)dx=d(x)e(x)dy的方程
叫做可
分离变量
微分方程。齐次的没有常数项,就是AX=0,非齐次的有常数项,就是AX=B。楼主正解
形如y'誉禅巧'+py'+qy=0的方程称为“齐次线性方程”,这里“齐次”是指方程中每一庆键项关于未知函数y及其导数y',y'',……的次数都是相等的(都是一次),而方程y''+py'+qy=x就不是“齐次”的,袭陵因为方程右边的项x不含y及y的导数,是关于y,y',y'',……的0次项,因而就要称为“非齐次线性方程”。齐次线性方程组:常数项全部为零的线性方程组
例如
x+y+z=0;2x+y+3z=0;
4x-y+3z=0;
又称“联立方程”。
Ⅶ 微分方程可分离变量的条件
5.可分离变量的微分方程
现在考虑例2.7.1中问题的推广,那里包含着一个方程,其中是未知函数y的导数.一般来说,我们有下述定义.
定义.含有未知函数的导数或微分的等式称为微分方程.如果把某个函数及其导数(或微分)代入微分方程,能使方程成为恒等式,则该函数称为微分方程的解.含有任意常数的解称为微分方程的通解,通解的图像称为积分曲线族;不含任意常数的解称为微分方程的特解,特解的图像称为积芹薯枝分曲线.
例2.7.1.的是微分方程,y=x2+C是其通解,而y=x2+1则是特解.动画中的曲线族是积分曲线族,而y=x2+1的图像则是一条积分曲线.
在这一知识点里我们只介绍最简单的一种微分方程——可分离变量的微分方程.
定义.形如
或
M1(x)M2(y)dx+N1(x)N2(y)dy=0
的微分方程称为可分离变量的微分方程,其中f(x),g(y),M1(x),N1(x),M2(y),N2(y)都是在所考虑的变量范围内的已知连续函数.
可分离变量的微分方程解法为:将含有变量x与y的函数及微分分列等号的两端,然后积分之.即
将方程变形:
=f(x)dx
或
不定积分:
ß
ß
或
ß
ß
得通解:
F(x,y,C)=0
有初值条件y(x0)=y0时,也可用定积分:
定积分:
或
ß
ß
得特解:
F(x,y,x0,y0)=0
注.(1)可分离变量的意义不仅在于变量x与y含在各自的一元函数里,而且必须能被分列在等号的两端.下述方程就不是可分离变量方程:
.
(2)用定积分积分微分方程时,上限x与y,下限x0与y0必须相对应.
例2.7.12求微分方程满足初值条件yêx=0=1的特解.
解.今后我们将此类问题简述成,
分离变量:ydy=xdx
不定积分:ò2ydy=ò2xdx
定积分:
得通解:y2=x2+C或y=±
得:y2-1=x2-0
代入初值:1=
确定常数C:C=1
得特解:y=
得特解:
y=
注.(1)从y2=x2+C得y=±,但初值条件yêx=0=1使我们必须取y=.
(2)定积分的积手告分变量与上限变量未被区分,这是为书写简便,但你应做到心中有数.
例2.7.13求微分方程=2xy的通嫌敏解.
解.分离变量:=2xdx
,
积分:
,
得:ln|y|=x2+C1
,
即:|y|=.
因C1是任意常数,
也成为任意正的常数
.又因左端是y的绝对值,我们可得
y=±C
为简化表达式,用一个任意常数(仍记作C)表示±C,于是得原方程的通解
y=C,C为任意常数
.
注.(1)求解过程中,你能注意到C¹0.但实际上当C=0时,y=0,仍为原方程的一个特解.因此通解y=C中的C并不受非零的限制.
(2)从例2.7.13的求解过程,我们看到,有时求解微分方程能预见到通解中任意常数C不受限制,于是积分不必写ln|y|,而直接写lny,同时用lnC来代替C1,这是十分方便的.即解的过程可简化为:
分离变量:=2xdx
积分:lny=x2+lnC
Ⅷ 大学常微分方程分离变量法
题主提供的常微分方程是可以用分离变量法来求解。
求解步骤陪颂橡:
1、将dy和dx分离到等式两边
2、取积分后,求解不定积分
3、从上述结果,求出y(x)的表达式 ,得到常微分方程的通解
4、如有初始条件,则根据樱如条件解出积分常数C值,得到常微分方程的特解
题主的问题求解过程如下芦旁:
Ⅸ 怎样分辨一阶线性微分方程,,齐次方程,可分离变量的方程,,可降阶的高阶方程,线性微分方程
1、可分离变量的方程
经简单变形后,等式左边只出现变量y(没有x),等式右边只出现x(没有y)仿握好,故名“可分离变量的方程”
2、齐次方程
可变形为 y'=φ(y/x),若将y换成x、2x等,则右式变为常数。
右式称为齐次函数,故名“齐次方程”
3、一阶线性微分方程
形如 y'+p(x)y=q(x),
如果写作y'+p(x)y-q(x)=0,再将x换成常数,则左式为y'和y的线性函数
由于不含二阶以上导数,因此称“一阶”
综上皮蔽,故名“一阶线性微分方程”备铅
4、可降阶的高阶方程
阶是指导数的阶数,含二阶以上导数的称高阶方程。
如二阶方程y"=2y’,将2y’换成u,则方程变为u'=2,降为一阶方程。
这就是“可降阶的高阶方程”
5、线性微分方程
线性是指线性函数,如a1x1+a2x2+…+anxn+a0就是x1,x2,…,xn的线性函数。
例如二阶线性微分方程形如y"+p1(x)y'+p2(x)y-f(x)=0
如果将x换成常数,则左式变为y",y',y的线性函数。
Ⅹ 全微分如何分离 如何判断
先看定义:形如dy/dx=f(x)g(y)的或宴一阶微分方差团罩程虚闹,称为可分离变量的微分方程.
举个例子:dy/dx=xy →分离变量,得(1/y)dy=xdx (这一步其实就是移项,g(y)函数跟dy放一块,f(x)函数跟dx放一块) g(y)是y的函数 f(x)是x的函数