微分方程解法指南

微分方程 是含有 函数 及其一个或以上的 导数 的方程:

微分方程 y + dy/dx = 5x
例子:这个方程有函数 y 和它的导数 dy dx  

在这个世界上,事物不停变动,而微分方程往往就是形容这些变动的好方法。

有微分方程后,我们可以做些什么?解它!

微分方程的意思是求函数 y(或函数 y 的集合)。

有很多方法可以用来解微分方程(如有解的话),用哪个方法来解与方程的类型有关。

一阶

最容易解的是一阶微分方程。

"一阶"微分方程只有 dy dx ,没有 d2y dx2 or d3y dx3 等等

分离变量法

分离变量法

在以下的情况可以用分离变量法:

所有 y 项 (包括 dy 在内) 可以被移到方程的一边,并且

所有 x 项 (包括 dx 在内) 可以被移到另一边.

如果你的方程式是这样的,你便可以用 分离变量法

还有另一个特别情况也可以用分离变量法,这个情况叫齐次。

若一阶微分方程可以写成以下的格式,它便是齐次的:

  dy dx = F( y x )

要解这样的方程,我们可以更改变量:

v = y x

可以用分离变量法来解了。

线性

一阶微分方程可以写成以下格式,它便是线性的:

dy   + P(x)y = Q(x)
dx

其中 P(x)Q(x) 是 x 的函数。

若你的方程是这样的,你便可以用 一阶线性微分方程的解