D7-1基本概念ppt課件

1、微分方程 第七章yxfy求已知, )( 積分問(wèn)題積分問(wèn)題 yy求及其若干階導(dǎo)數(shù)的方程已知含, 微分方程問(wèn)題微分方程問(wèn)題 推廣 目錄 上頁(yè) 下頁(yè) 返回 結(jié)束 微分方程的基本概念 第一節(jié)引例引例 第七章 目錄 上頁(yè) 下頁(yè) 返回 結(jié)束 引例引例1. 一曲線(xiàn)通過(guò)點(diǎn)(1,2) ,在該曲線(xiàn)上任意點(diǎn)處的解解: 設(shè)所求曲線(xiàn)方程為設(shè)所求曲線(xiàn)方程為 y = y(x) , 則有如下關(guān)系式則有如下關(guān)系式:xxy2ddxxyd2Cx 2(C為任意常數(shù))由 得 C = 1,.12 xy因此所求曲線(xiàn)方程為21xy由 得切線(xiàn)斜率為 2x , 求該曲線(xiàn)的方程 .目錄 上頁(yè) 下頁(yè) 返回 結(jié)束 引例引例2. 列車(chē)在平直路上以列車(chē)在

2、平直路上以sm20的速度行駛, 獲得加速度,sm4 . 02a求制動(dòng)后列車(chē)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律.解解: 設(shè)列車(chē)在制動(dòng)后設(shè)列車(chē)在制動(dòng)后 t 秒行駛了秒行駛了s 米米 ,知4 . 0dd22ts,00ts200ddtts由前一式兩次積分, 可得2122 . 0CtCts利用后兩式可得0,2021CC因此所求運(yùn)動(dòng)規(guī)律為tts202 . 02說(shuō)明說(shuō)明: 利用這一規(guī)律可求出制動(dòng)后多少時(shí)間列車(chē)才利用這一規(guī)律可求出制動(dòng)后多少時(shí)間列車(chē)才能停住 , 以及制動(dòng)后行駛了多少路程 . 即求 s = s (t) .制動(dòng)時(shí)目錄 上頁(yè) 下頁(yè) 返回 結(jié)束 常微分方程偏微分方程含未知函數(shù)及其導(dǎo)數(shù)的方程叫做微分方程 .方程中所含未知函數(shù)導(dǎo)

3、數(shù)的最高階數(shù)叫做微分方程(本章內(nèi)容)0),()(nyyyxF),() 1()(nnyyyxfy( n 階顯式微分方程)微分方程的基本概念微分方程的基本概念一般地 , n 階常微分方程的形式是的階.分類(lèi)或目錄 上頁(yè) 下頁(yè) 返回 結(jié)束 ,00ts 使方程成為恒等式的函數(shù)使方程成為恒等式的函數(shù). .通解通解 解中所含獨(dú)立的任意常數(shù)的個(gè)數(shù)與方程解中所含獨(dú)立的任意常數(shù)的個(gè)數(shù)與方程) 1(00) 1(0000)(,)(,)(nnyxyyxyyxy 確定通解中任意常數(shù)的條件確定通解中任意常數(shù)的條件. .n 階方程的初始條件(或初值條件):的階數(shù)相同.特解特解21xy200ddtts引例24 . 022ddt

4、sxxy2dd引例1 Cxy22122 . 0CtCts通解:tts202 . 0212 xy特解:微分方程的解 不含任意常數(shù)的解, 定解條件定解條件 其圖形稱(chēng)為積分曲線(xiàn).目錄 上頁(yè) 下頁(yè) 返回 結(jié)束 例例1. 驗(yàn)證函數(shù)驗(yàn)證函數(shù)是微分方程tkCtkCxsincos2122ddtx的通解,0Axt00ddttx的特解 . 解解: : 22ddtxt kkCsin22)sincos(212tkCtkCkxk2這說(shuō)明tkCtkCxsincos21是方程的解 . 是兩個(gè)獨(dú)立的任意常數(shù),21,CC),(21為常數(shù)CCt kkCcos2102xk利用初始條件易得: ,1AC 故所求特解為tkAxcos,02C故它是方程的通解.并求滿(mǎn)足初始條件 目錄 上頁(yè) 下頁(yè) 返回 結(jié)束 求所滿(mǎn)足的微分方程 .例例2. 已知曲線(xiàn)上點(diǎn)已知曲線(xiàn)上點(diǎn) P(x, y) 處的法線(xiàn)與處的法線(xiàn)與 x 軸交點(diǎn)為軸交點(diǎn)為 QPQxyOx解解: 如下圖如下圖, yYy1)(xX 令 Y = 0 , 得 Q 點(diǎn)的橫坐標(biāo)yyxX,xyyx即02