⑩天掌 Teaching Plan on Advanced Mathematics o 第四节一阶线性微分方程 、线性方程 二、伯努利方程 小结 tianjin polytechnic dmivendity
Tianjin Polytechnic University Teaching Plan on Advanced Mathematics 第四节 一阶线性微分方程 一、线性方程 二、伯努利方程 三、小结
⑩天掌 Teaching Plan on Advanced Mathematics o 线性方程 阶线性微分方程的标准形式 小y +P(x)y=e(r) 当Q(x)≡0,上方程称为齐次的 当Q(x)与0,上方程称为非齐次的 例如 d x y+r d x xsint+t2,线性的; dt yy-2xy=3,y3-cosy=1,非线性的 tianjin polytechnic dmivendity
Tianjin Polytechnic University Teaching Plan on Advanced Mathematics P(x) y Q(x) dx dy + = 一阶线性微分方程的标准形式: 当Q(x) 0, 上方程称为齐次的. 上方程称为非齐次的. 当Q(x) 0, 一、线性方程 例如 , 2 y x dx dy = + sin , 2 x t t dt dx = + yy − 2xy = 3, y − cos y = 1, 线性的; 非线性的
⑩天掌 Teaching Plan on Advanced Mathematics o 阶线性微分方程的解法 1.线性齐次方程+P(x)y=0. (使用分离变量法) 中y P(x)d,∫q=∫P(x)t, Iny=- P(x)dx+In C, 齐次方程的通解为y=Ce P(x)dx tianjin polytechnic dmivendity
Tianjin Polytechnic University Teaching Plan on Advanced Mathematics + P(x) y = 0. dx dy P(x)dx, y dy = − ( ) , = − P x dx y dy ln y = − P(x)dx + lnC, 齐次方程的通解为 . ( ) = − P x dx y Ce 1. 线性齐次方程 一阶线性微分方程的解法 (使用分离变量法)
⑩天掌 Teaching Plan on Advanced Mathematics o 2线性非齐次方程+P(x)y=Q(x) 讨论:中:「g(x)m), 两边积分y=「 Q( ax-」P(x)x, 设∫)为yx:ln=vx)-JPxt, 即y=e"xlPx).非齐次方程通解形式 与齐次方程通解相比:C→l(x) tianjin polytechnic dmivendity
Tianjin Polytechnic University Teaching Plan on Advanced Mathematics 2. 线性非齐次方程 P(x) y Q(x). dx dy + = 讨论 ( ) , ( ) P x dx y Q x y dy = − 两边积分 ( ) , ( ) ln = dx − P x dx y Q x y ( ), ( ) dx v x y Q x 设 为 ln ( ) ( ) , y = v x − P x dx . ( ) − ( ) = v x P x dx 即 y e e 非齐次方程通解形式 与齐次方程通解相比: C u(x)
⑩天掌 Teaching Plan on Advanced Mathematics o 常数变易法 把齐次方程通解中的常数变易为待定函数的方法 实质:未知函数的变量代换 新未知函数u(x)→原未知函数y(x) 作变换 y=u(x)e P(x)dx y'=u(x)e P(x)dx P(x)dx +u(x) -p(xle tianjin polytechnic dmivendity
Tianjin Polytechnic University Teaching Plan on Advanced Mathematics 常数变易法 把齐次方程通解中的常数变易为待定函数的方法. 实质: 未知函数的变量代换. 新未知函数 u(x) 原未知函数 y(x), 作变换 = − P x dx y u x e ( ) ( ) ( ) ( )[ ( )] , ( ) ( ) + − = − P x d x − P x d x y u x e u x P x e