常微分方程第四版王高雄pdf 常微分方程( 二 )


常微分方程常微分方程是: y’+p(x)y=q(x) 。
常微分方程是:凡含有参数,未知函数和未知函数导数(或微分)的方程,称为微分方程,有时简称为方程,未知函数是一元函数的微分方程称作常微分方程,未知函数是多元函数的微分方程称作偏微分方程 。微分方程中出现的未知函数最高阶导数的阶数,称为微分方程的阶 。
任何代入微分方程后使其成为恒等式的函数,都叫做该方程的解.若微分方程的解中含有任意常数的个数与方程的阶数相同,且任意常数之间不能合并,则称此解为该方程的通解(或一般解),当通解中的各任意常数都取特定值时所得到的解,称为方程的特解 。
常微分方程的特点是:求通解在历史上曾作为微分方程的主要目标,一旦求出通解的表达式,就容易从中得到问题所需要的特解 。也可以由通解的表达式,了解对某些参数的依赖情况,便于参数取值适宜,使它对应的解具有所需要的性能,还有助于进行关于解的其他研究 。后来的发展表明,能够求出通解的情况不多,在实际应用中所需要的多是求满足某种指定条件的特解 。
常微分方程的应用:常微分方程在很多学科领域内有着重要的应用,自动控制、各种电子学装置的设计、弹道的计算、飞机和导弹飞行的稳定性的研究、化学反应过程稳定性的研究等 。这些问题都可以化为求常微分方程的解,或者化为研究解的性质的问题 。
常微分方程的发展:20世纪以来,随着大量的边缘科学诸如电磁流体力学、化学流体力学、动力气象学、半导体物理学、海洋动力学、地下水动力学等等的产生和发展,也出现不少新型的微分方程(特别是方程组) 。70年代随着数学向化学和生物学的渗透,出现了大量的反应扩散方程 。

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