首先介绍一些关于微分方程的概念
一阶是什么:
一阶微分方程就是指只有一阶导数或微分的微分方程。(注:阶数是微分方程中含有的导数或微分的最高阶数,如y"+xy=ysinx就是二阶微分方程了。)
线性是什么:
形如y’+p(x)y+q(x)=0,指的是微分方程简化后的每一项关于y、y’的指数为1。 (注:这里仅仅是对于y本身来说,对x没限制,其中对于p(x)和q(x)并不做限制。形式如(y’)²+p(x)y+q(x)=0, y’+p(x)y²+q(x)=0等形式的就不再是线性方程。)
齐次是什么:
常数项(即不含有未知数的项)为零,就称为齐次线性方程。
齐次微分方程是什么(不好理解):
形如y’=f(y/x), 换元后能为可分离变量方程的一类微分方程,其中 f 是已知的连续方程。 (简单地理解就是,以y/x为自变量外面套了一层f()函数的微分方程,那么大概率它就是齐次微分方程!)
微分方程是指的什么?
微分方程,是指含有未知函数及其导数的关系式。解微分方程就是找出未知函数。
微分方程是伴随着微积分学一起发展起来的。微积分学的奠基人Newton和Leibniz的著作中都处理过与微分方程有关的问题。微分方程的应用十分广泛,可以解决许多与导数有关的问题。物理中许多涉及变力的运动学、动力学问题,如空气的阻力为速度函数的落体运动等问题,很多可以用微分方程求解。此外,微分方程在化学、工程学、经济学和人口统计等领域都有应用。
数学领域对微分方程的研究着重在几个不同的面向,但大多数都是关心微分方程的解。只有少数简单的微分方程可以求得解析解。不过即使没有找到其解析解,仍然可以确认其解的部分性质。在无法求得解析解时,可以利用数值分析的方式,利用电脑来找到其数值解。动力系统理论强调对于微分方程系统的量化分析,而许多数值方法可以计算微分方程的数值解,且有一定的准确度。
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