教育专题：D7_4一阶线性微分方程

单击以编辑,母版标题样式,单击以编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,目录 上页 下页 返回 结束,一阶线性微分方程,第四节,一、一阶线性微分方程,*二、伯努利方程,第七章,一、一阶线性微分方程,一阶线性微分方程标准形式:,若,Q,(,x,),0,若,Q,(,x,),0,称为,非齐次方程,.,1.解齐次方程,分离变量,两边积分得,故通解为,称为,齐次方程,;,对应齐次方程通解,齐次方程通解,非齐次方程特解,2.解非齐次方程,用,常数变易法,:,则,故原方程的通解,即,即,作变换,两端积分得,例1.,解方程,解:,先解,即,积分得,即,用,常数变易法,求特解.,则,代入非齐次方程得,解得,故原方程通解为,令,在闭合回路中,所有支路上的电压降为 0,例2.,有一电路如图所示,电阻,R,和电,解:,列方程.,已知经过电阻,R,的电压降为,R i,经过,L,的电压降为,因此有,即,初始条件:,由回路电压定律:,其中电源,求电流,感,L,都是常量,解方程:,由初始条件:,得,利用一阶线性方程解的公式可得,暂态电流,稳态电流,因此所求电流函数为,解的,意义:,例3.,求方程,的通解.,解:,注意,x,y,同号,由一阶线性方程,通解公式,得,故方程可变形为,所求,通解为,这是以,为因变量,y,为自变量的一阶,线性方程,*二、伯努利,(,Bernoulli),方程,伯努利方程的标准形式:,令,求出此方程通解后,除方程两边,得,换回原变量即得伯努利方程的通解.,解法:,(线性方程),伯努利,例4.,求方程,的通解.,解:,令,则方程变形为,其通解为,将,代入,得原方程通解:,内容小结,1.一阶线性方程,方法1 先解齐次方程,再用常数变易法.,方法2 用通解公式,化为线性方程求解.,2.伯努利方程,3.注意用变量代换将方程化为已知类型的方程,例如,解方程,法,1.,取,y,作自变量:,线性方程,法2.,作变换,则,代入原方程得,可,分离变量方程,思考与练习,判别下列方程类型:,提示:,可分离 变量方程,齐次方程,线性方程,线性方程,伯努利方程,P315,1,(3),(6),(9),;2,(5);6;,*,8,(1),(3),(5),作业,第五节,习题课1,备用题,1.,求一连续可导函数,使其满足下列方程:,提示:,令,则有,线性方程,利用公式可求出,2.,设有微分方程,其中,试求此方程满足初始条件,的连续解.,解:,1)先解定解问题,利用通解公式,得,利用,得,故有,2)再解定解问题,此齐次线性方程的通解为,利用衔接条件得,因此有,3)原问题的解为,(雅各布第一 伯努利),书中给出的伯努利数在很多地方有用,伯努利,(1654 1705),瑞士数学家,位数学家.,标和,极坐标下的曲率半径公式,1695年,版了他的,巨著猜度术,上的一件大事,而伯努利定理则是大数定律的最早形式.,年提出了著名的伯努利方程,他家,祖孙三代出过十多,1694年他首次给出了直角坐,1713年出,这是组合数学与概率论史,此外,他对,双纽线,悬链线和对数螺线都有深入的研究.,