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一,一阶线性ODE的一般形式:;
二,标准形式:;
三,如果或,则方程为齐次方程;
四,“温度—浓度”模型:
- 假设用半透膜(只能渗透盐的膜)包裹着淡水放进已加热的盐水里,淡水的温度是,盐水的温度是,
- 建立温度扩散的微分方程(牛顿冷却定律):,t表示时间,K表示热导率,K>0
- 初始条件:
- 假设淡水的浓度是,盐水的浓度是
- 建立浓度扩散的微分方程:,表示扩散率
- 初始条件:
五、微分方程的标准形式:,K可以是含x的函数
六、积分因子法解微分方程:
- 将微分方程化成标准型:
- 两边同时乘积分因子:
- 为了将方程左边,设
- 解出:,(只取一个u,因此C=0)
- 方程化为,积分得出通解
- 代入初始条件,解出C
- 将C代入通解,得特解
- 做题步骤:1→4→5→6和7
七、解常系数微分方程:
- 化成标准型:
- 解出:
- 方程化为
- 积分得出通解
- 代入初始条件,解出C:
- 得特解(略)
- 通解前半部分称为稳态解,后半部分称为暂态解
- 因为,当时,暂态解,只留下稳态解