山东农业大学 第七章微分方程 在力学、物理学及工程技术等领域中 为了对客观事物运动的规律性进行研究, 往往需要寻求变量间的函数关系,但根据 问题的性质,常常只能得到待求函数的导 数或微分的关系式,这种关系式在数学上 称之为微分方程。微分方程又分为常微分 方程和偏微分方程,本章讨论的是前者。 在本章介绍几种简单类型微分方程的求解
山东农业大学 高等数学 主讲人:苏本堂 第七章 微分方程 在力学、物理学及工程技术等领域中 为了对客观事物运动的规律性进行研究, 往往需要寻求变量间的函数关系,但根据 问题的性质,常常只能得到待求函数的导 数或微分的关系式,这种关系式在数学上 称之为微分方程。微分方程又分为常微分 方程和偏微分方程,本章讨论的是前者。 在本章介绍几种简单类型微分方程的求解
主讲人:苏本堂 第一节微分方程的基本概念 本节通过几个具体的例题来说明微分方程 的基本概念
山东农业大学 高等数学 主讲人:苏本堂 第一节微分方程的基本概念 本节通过几个具体的例题来说明微分方程 的基本概念
引例一曲线通过点(1,2),且在该曲线上任一点Mx, y)处的切线的斜率为2x,求这曲线的方程, 解设所求曲线的方程为y=x),则 dy=2x. dx 上式两端积分,得 y=∫2xk=x2+C (C为任意常数) 因为曲线通过点(1,2),即当x=1时,y=2,所以 2=12+C,C=1. 因此,所求曲线方程为y=x2+1
山东农业大学 高等数学 主讲人:苏本堂 设所求曲线的方程为y=y(x), 则 引例 一曲线通过点(1, 2), 且在该曲线上任一点M(x, y)处的切线的斜率为2x, 求这曲线的方程. 解 x dx dy =2 上式两端积分得 因为曲线通过点(1 2) 即当x=1时 y=2 所以 2=1 2+C C=1 因此 所求曲线方程为 y=x 2+1 (C为任意常数) y = 2xdx
方本堂 引例2.列车在平直路上以20m/s的速度行驶,制动时 获得加速度a=-0.4m/s2,求制动后列车的运动规律 解:设列车在制动后1秒行驶了s米,即求s=s(① d2s =-0.4 已知 dt2 ds S=0=0, dft=0=20 由前一式两次积分,可得 s=-0.2t2+C1t+C2 利用后两式可得 C1=20,C2=0 因此所求运动规律为 s=-0.2t2+20t 说明:利用这一规律可求出制动后多少时间列车才 能停住,以及制动后行驶了多少路程
山东农业大学 高等数学 主讲人:苏本堂 引例2.列车在平直路上以 的速度行驶, 制动时 获得加速度 求制动后列车的运动规律. 解: 设列车在制动后 t 秒行驶了s 米 , 已知 0 , s t=0 = 由前一式两次积分, 可得 1 2 2 s = − 0.2t +C t +C 利用后两式可得 因此所求运动规律为 s 0.2 t 20 t 2 = − + 说明: 利用这一规律可求出制动后多少时间列车才 能停住 , 以及制动后行驶了多少路程 . 即求 s = s (t)
微分方程的基本概念 含未知函数及其导数的方程叫做微分方程 常微分方程(本章内容) 分类 偏微分方程 方程中所含未知函数导数的最高阶数叫做微分方程 的阶. 一般地,n阶常微分方程的形式是 F(x,y,y,.,y)=0 或ym=f(x,y,y,.,ym-)(n阶显式微分方程)
山东农业大学 高等数学 主讲人:苏本堂 常微分方程 偏微分方程 含未知函数及其导数的方程叫做微分方程 . 方程中所含未知函数导数的最高阶数叫做微分方程 (本章内容) ( , , , , ) 0 ( ) = n F x y y y ( , , , , ) ( ) ( −1) = n n y f x y y y ( n 阶显式微分方程) 微分方程的基本概念 一般地 , n 阶常微分方程的形式是 的阶. 分类 或