微分方程

参考书籍:《常微分方程教程》 第二版 丁同仁
Myint-U, T., Partial Differential Equations for Scientists and Engineers, 3rd. ed., 1988

微分方程作用:

1.常微分方程可以预测未来

1.1 推演出天体运动轨道,发现新天体
1.2 预测人口、传染病发展趋势

2.控制理论

2.1 通过微分方程实现信号控制
2.2 计算温度分布,优化空间配置

微分方程及解的定义

微分方程定义:包含未知函数的导数的方程
常微分方程定义:联系自变量 $x$、$y=y(x)$、和函数 $y^{(n)}=y^{(n)}(x)$ 在内的方程。
$$Eg:F(x,y,y^{‘},…,y^{(n)})=0$$
阶的定义:导数实际出现最高阶数 $n$ 叫方程的阶
线性: $y,y,y^{‘},…,y^{(n)}$ 的组合是一次的,即不能相互之间出现乘法。
偏微分方程:未知函数是多元函数。
$$Eg:x\frac{\partial f}{\partial x}+y\frac{\partial f}{\partial y}+z\frac{\partial f}{\partial z}=0$$
解的定义:函数在区间上连续,且有直到 $n$ 阶的导数。如果将函数$y=f(x)$及其各阶导数带入ode,得到$F(x,y,y^{‘},…,y^{(n)})=0$,$\forall x\in J$都成立,则称 $y=f(x)$ 为ode的一个
通解

初等积分法

恰当方程

变量分析的方程

一阶线性方程

初等变换法

齐次方程

伯努利方程

里卡蒂方程

积分因子法

存在和惟一定定理

皮卡存在

唯一性定理

皮亚诺存在定理

解的延伸

奇解

一阶隐式微分方程

微分法

参数法

奇解

包络

高阶微分方程

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