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423 字
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微积分下 01 - 微分方程

表示未知函数,未知函数的导数,以及自变量之间关系的方程称为微分方程。其中,出现的未知函数的最高阶导数的阶数称为微分方程的阶。微分方程的作用即是找出满足方程的未知函数

例如方程

x3y+x2y4xy=3x2x^3y''' + x^2y''-4xy =3x^2

为三阶微分方程

一般地,微分方程的形式是

F(x,y,...,y(n))=0F(x,y,...,y^{(n)}) = 0

标准形式则为

y(n)=F(x,y,...,y(n1))y^{(n)} = F(x,y,...,y^{(n-1)})

需要注意,对于n阶微分方程,y(n)y^{(n)}是必须出现的,但是阶数更低的项则不一定要出现

如果微分方程的解中含有任意常数,并且常数的个数与微分方程阶数相等,就称这样的解为微分方程的通解

在仍然含有常数的时候,解还不能反映客观事物的规律,为此需要根据一些已有的条件来确定常数值

初值条件#

为了确定常数值,需要有一些条件,为了使得一阶微分方程的解有确定的常数,需要有

x=x0,y=y0x=x_0时,y=y_0

为了使二阶微分方程的常数确定,需要有

x=x0,y=y0,y=y0x=x_0时,y=y_0,y'=y'_0

其中 x,y0,y0x, y_0, y'_0 均为定值

这样的条件就叫初值条件。当确定了常数之后,我们就能得到微分方程的特解。求微分方程满足某个初值条件的解的问题,也叫做初值问题

实际上,微分方程的解的图形是一条曲线,称为微分方程的积分曲线,初值问题的几何意义就是求微分方程的通过点 (x0,y0)(x_0,y_0) 的那条积分曲线

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微积分下 01 - 微分方程
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作者
两只鸽子
发布于
2026-03-15
许可协议
CC BY-NC-SA 4.0

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