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山东第一医科大学(泰山医学院):《高等数学》课程教学课件(打印版)第七章 微分方程
第一节微分方程的基本概念 (Basic concept of differential equations) 一问题的提出 二微分方程的定义 (Definition of differential equations) 三 主要问题——求方程的解 四 小结思考判断题 第二节可分离变量的微分方程 (Differential equations of the variables separated) 可分离变量的微分方程 二 典型例题 小结与思考题 第三节齐次方程 (Homogeneous equation) 一齐次方程 二可化为齐次的方程 三小结思考题 第四节一阶线性微分方程 (Linear differential equation of first order) 一线性方程 (Linear differential equation) 二伯努利方程 (Bernoulli differential equation) 小结 思考判断题 第五节全微分方程 (Total differential equation) -全微分方程及其求法 二积分因子法 小结与思考题 第六节可降阶的高阶微分方程 y("=f(x,y,..,y("-)型 二y"=f(x,y',.·,y("-①)型 恰当导数方程 四齐次方程 五小节与思考题 第七节高阶线性微分方程 (Higher linear differential equation) 概念的引入 线性微分方程的解的结构 降阶法与常数变易法 四小结思考题 第八节常系数齐次线性微分方程 (Constant coefficient homogeneous linear differential equation) 一定义(Definition) 二二阶常系数齐次线性方程解法 三n阶常系数齐次线性方程解法 四小结与思考题 第九节常系数非齐次线性微分方程 (Constant coefficient non-homogeneous linear differential equation) 一f(x)=exPm(x)型 二f(x)=ex[P,(x)cos cax+P,(x)sin cax]型 三小结思考题
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可分离变量的微分方程 (Differential equations of the variables separated) g(y)砂=f(x)k可分离变量的微分方程, 4 例如血=2xy→y5d=2xdk, d 解法设函数g(y)和f(x)是连续的, ∫g(y)=∫f(x)dc 分离变量法 设函数G(y)和F(x)是依次为g(y)和f(x)的原 函数,G(y)=F(x)+C为微分方程的解. 2012329 泰山医学院信息工程学院高等数学教研室
典型例题 例1 求解微分方程 dy=2xy dx 解 分离变量少 =2xdx, 两端积分 =∫2x, y Iny=x2+C y=ce为所求通解。 2012329 奉山医学院信息工程学院高等数学教研室
例2、求微分方程f(yJyd+g(y)xdy=0的通解. 解令w=xy,则du=xy+Jyd, f(u)yd)x.du-y [fw-gw1“k+gωdu=0, dx g(u) ()i)du-0. 通解为Inx+∫8(四) du=C. 4f(0-g(0I 2012329 泰山医学院信息工程学院高等数学教研室
例3衰变问题:衰变速度与未衰变原子含量M 成正比,已知M,=M,求衰变过程中铀含量 M(t)随时间变化t的规律 解由题设条件 dM=-入M (八>0衰变系数) dM=-λdt y-手a,nM=-+nc 即M=ceu, 代入M,o=M得M。=ce”=C, .M=Me 衰变规律 2012329 奉山医学院信息工程学院高等数学教研室
例4有高为1米的半球形容器,水从它的底部 小孔流出,小孔横截面积为1平方厘米(如图). 开始时容器内盛满了水,求水从小孔流出过程中 容器里水面的高度h(水面与孔口中心间的距离) 随时间的变化规律 解由力学知识得,水从孔口 流出的流量为 0d -=0.62.S√2gh, dt 流量系数 孔口截面面积重力加速度 2012329 泰山医学院信息工程学院高等数学教研室
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