微分方程里面关于Pdx+Qdy的原函数问题解微分方程中,有一类方程Pdx+Qdy原函数什么积分因子法可以转化成齐次或一阶线性方程,但始终没有搞明白...最好再配有个例题.我差不多明白当dP/dy=dQ/dx时
来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/09/01 08:56:46
微分方程里面关于Pdx+Qdy的原函数问题解微分方程中,有一类方程Pdx+Qdy原函数什么积分因子法可以转化成齐次或一阶线性方程,但始终没有搞明白...最好再配有个例题.我差不多明白当dP/dy=dQ/dx时
微分方程里面关于Pdx+Qdy的原函数问题
解微分方程中,有一类方程Pdx+Qdy原函数什么积分因子法可以转化成齐次或一阶线性方程,但始终没有搞明白...最好再配有个例题.
我差不多明白当dP/dy=dQ/dx时的解法了,但还一知半解,生搬硬套.还有那个u(x,y)到底是怎么回事..很费解...
江山有水大哥,我差不多看懂那个意思了。但如果具体求解某个这种类型的微分方程,能否随便举个例子呀,我再算算就明白了,555
微分方程里面关于Pdx+Qdy的原函数问题解微分方程中,有一类方程Pdx+Qdy原函数什么积分因子法可以转化成齐次或一阶线性方程,但始终没有搞明白...最好再配有个例题.我差不多明白当dP/dy=dQ/dx时
这里涉及的知识比较多,主要思想是这样的:
1.Pdx+Qdy如果恰好是某个二元函数的全微分的话,方程的通解就能求出了(此时该方程称为全微分方程),比如,设
Pdx+Qdy=du(x,y)
那么方程 Pdx+Qdy=0的通解便为:u(x,y)=C
2.但Pdx+Qdy不一定恰好是某个函数的全微分,判断依据是:dP/dy=dQ/dx,
即:此式成立(当然在某个区域内),存在u(x,y),如果此式不成立,则不存在u(x,y)
3.在不存在u(x,y)的情况下,可能可以通过乘以某个函数或式子,使得方程成为全微分方程,比如方程:xdy-ydx=0,通过判断知道它不是全微分方程,但如果乘以1/x^2,方程变形为:
dy/x-(y/x^2)dx=0
通过验证可知它是全微分方程,并且
dy/x-(y/x^2)dx=d(y/x)
4.象上例这样,乘上的函数1/x^2便称为是积分因子了,一般来说,如果微分方程通过乘以某个函数变成了全微分方程,则称此函数称为该方程的积分因子.
5.若Pdx+Qdy=du(x,y),则有du/dx=P,du/dy=Q
因此dp/dy=d^2u/(dxdy)=d^2u/(dydx)=dQ/dx
反之亦然,这就是判断是否为全微分方程的依据.
大一的吧?好好去答疑吧
这种方程是微分方程中的恰当方程,当dP/dy=dQ/dx实际上由二元函数的偏导数之间的关系可以知道,当二元函数f的二阶混合偏导数连续时对x先求导数后再对y求导与先对y求导再对x求导结果一样,而dP/dy=dQ/dx恰好满足这种形式,所以可以构造一个函数,使得它的全微分dF=Fxdx+Fydy=Pdx+Qdy,由P和Q已知可以求出F,具体思想如下:知道F关于x的一阶导数为P,F关于y的一阶导数为Q,...
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这种方程是微分方程中的恰当方程,当dP/dy=dQ/dx实际上由二元函数的偏导数之间的关系可以知道,当二元函数f的二阶混合偏导数连续时对x先求导数后再对y求导与先对y求导再对x求导结果一样,而dP/dy=dQ/dx恰好满足这种形式,所以可以构造一个函数,使得它的全微分dF=Fxdx+Fydy=Pdx+Qdy,由P和Q已知可以求出F,具体思想如下:知道F关于x的一阶导数为P,F关于y的一阶导数为Q,所以可以先对P进行积分,把y看做不变的常数,这样就可以得到F的表达式,但这个表达式中肯定含有y的未知函数,在利用对y进行求导得到Q,可以把关于y的未知函数求出,这就是整个过程。当然也可以用数学分析中的格林公式以及曲线积分只是得出。对于dP/dy与dQ/dx不相等的情况,需要对其进行积分因子变换,因为Pdx+Qdy=0是一个方程,所以两边同时乘以一个函数也不会改变这个方方程的性质,所以可以根据这个思想,乘以一个适当的因子设为h(x,y)由于我们能对dP/dy与dQ/dx相等的情况进行求解,所以我们乘以h(x,y)后变成的形式 h(x,y)*Pdx+h(x,y)*Qdy=0要满足h(x,y)*P对y求导和h(x,y)*Q对x进行求导相等,这时可得到h(x,y)要满足一个偏微分方程,而偏微分方程很难解,比常微分方程难解的多,所以要探求某一特殊的情况,使得h(x,y)满足的这个偏微分方程能化为我们能求解的常微分方程,这样就得到特殊的一些Pdx+Qdy=0(其中dP/dy与dQ/dx不相等)求解。 内容比较多,但思想是这样的。多琢磨琢磨就明白了。
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我们常遇见的一类函数f满足fxy及fyx在点(x,y)处都连续,数学分析知识告诉我们有 fxy(x,y)=fyx(x,y);即跟偏导顺序无关这样的话我们可以知道存在f满足题意; 即如果dP/dy=dQ/dx时则有f满足fx=p,fxy=px;fy=Q,fyx=Qx这样dP/dy=dQ/dx即fxy=fyx所以确实有f找到了为它的原函数。...
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我们常遇见的一类函数f满足fxy及fyx在点(x,y)处都连续,数学分析知识告诉我们有 fxy(x,y)=fyx(x,y);即跟偏导顺序无关这样的话我们可以知道存在f满足题意; 即如果dP/dy=dQ/dx时则有f满足fx=p,fxy=px;fy=Q,fyx=Qx这样dP/dy=dQ/dx即fxy=fyx所以确实有f找到了为它的原函数。
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买本常微分方程的教科书吧,里面都有详细的解说和例题