两类一阶线性偏微分方程的解

利用二元复合函数求导的链式法则,推导一阶线性齐次偏微分方程P(x)f1x+Q(y)f1y=0的解,由此得出一阶线性非齐次偏微分方程P(x)f1x+Q(x)f1y=R(x)f和P(x) f1zx+Q(y)f1y=R(x)f的通解.     

基于样条的高阶矩阵微分方程近似解

矩阵微分方程经常出现在许多物理模型和工程技术模型中.利用矩阵样条构造形如{y(p)(x)=Ap-1(x)y(p-1)(x)+Ap-2(x)y(p-2)(x)+…+A1(x)y(1)(x)+A0(x)y(x)+B0(x),y(a)=ya,…,y(p-1)(a)=y(p-1)a,x∈[a,b];Ai(x),B0(x)∈C4[a,b],0≤i≤p-烅烄烆1的高阶矩阵线性微分方程初值问题的数值解.给出实现算法和数值解的近似误差估计以及数值实例.先将高阶矩阵微分方程转化为一阶矩阵微分方程,然后利用三次矩阵样条求出一阶矩阵线性微分方程的数值解,从而解决高阶微分方程问题.     

一阶常微分方程有形如μ(axα+bxsyl+cyβ)积分因子的充要条件

讨论了一阶常微分方程M(x,y)dx+N(x,y)dy=0 的积分因子问题,给出了一阶常微分方程有形如μ(axα+bxsyl+cyβ)的积分因子的一个充分必要条件.推广了相关文献的结果,从而丰富了常微分方程的解法.     

一阶线性微分方程的别解

一阶线性非齐次微分方程常用常数交易法求解,也可用下面两种方法求解.一、积分因子法一阶线性非齐次方程一般形式是y′+P(x)y=Q(x)其对应的齐次方程y ′+P(x)y=0有通解     

广义Beroulli方程及其解法

本文将一阶微分方程中的Bernoulli方程dy/dx=P(x)y Q(x)^n推广到一类一阶非线性方程dx/dx=Q(x)f(y) P(x)f(y).∫1／（f(y))dy（其中1／f(y)可积）并得到其初等解法。     

广义Bernoulli方程及其解法

本文将一阶微分方程中的Bernoulli方程dy/dx=P(x)y+Q(x)yn推广到一类一阶非线性方程dy/dx=Q(x)f(y)+P(x)f(y)·∫1/f(y)dy(其中1/f(y)可积)并得到其初等解法.     

显含x和y的非线性微分方程的一些解法

一 引进中间变量u=(?)(x,y,y′) 将原方程化为关于u的一阶微分方程.例1 求微分方程xyy″-x(y′)~2-yy′=0的通解.解 将原方程写成x[yy″十(y′)~2]=yy′,即x(d/dx) (yy′)=yy′.引进中间变量u=yy′,上式为x(du/dx)=u.     

一类特殊积分因子存在的充要条件及其应用

本文主要探讨一阶微分方程M(x,y)dx+N(x,y)dy=0具有特殊积分因子μ(x~αy~β)存在的充要条件及其应用.     

解微分方程时应注意的两点

笔者认为，初学者在解微分方程时，应注意两点：（一）注意变量x,y地位的对称性。即在判别微分方程的类型或解微分方程时，若按x为自变量、y为函数时不易处理，可转而考虑按x为自变量、x为函数时的情形。为便于应用，现说明如下：a．一阶齐次方程的两种形式：（这里x为自变量），或：生二。（半）（这里y为自变量）．””dH－”，“”““““““““””b．一阶线性微分方程的两种形式：dyn。、。，、，、。。、，。。，。、三十P（x）y一Q（x）（这里y为x的函数），dH“”—”“””—””““H““““。。。／，。dx、‘＾或三十P（…     

全微分方程的不定积分解法及其证明

0　引言一个一阶微分方程写成P( x,y) dx +Q( x,y) dy =0 ( 1 )形式后 ,如果它的左端恰好是某一个函数 u=u( x,y)的全微分 :du( x,y) =P( x,y) dx +Q( x,y) dy那么方程 ( 1 )就叫做全微分方程。这里 u x=P( x,y) ,　　 u y=Q( x,y)方程 ( 1 )就是 du( x,y) =0 ,其通解为 :u( x,y) =C　 ( C为常数 )可见 ,解全微分方程的关键在于求原函数 u( x,y)。因此 ,本文将提供一种求原函数 u( x,y)的简捷方法 ,并给出证明。1　引入记号为了表述方便 ,先引入记号如下 :设 M( x,y)为一个含有变量 x,y项的二元函数 ,定义 :( 1 )“M( x,y)”表示 M(…     

Bernoulli方程解法的启迪

众所周知 ,Bernoulli方程dydx=P( x) y +Q( x) yn( n≠ 0 ,1 ) ( 1 )是可用初等积分法求解的一类非线性方程 ,其解法是用函数变换 z=y1- n,则方程 ( 1 )就化为关于未知函数 z的一阶性方程dzdx=( 1 -n) P( x) z +( 1 -n) Q( x)上述解法启迪我们提出一般的问题 :非线性微分方程dydx=P( x) f ( y) +Q( x) g( y) ( 2 )经函数变换化的一阶线性微分方程的充要条件是什么 ?又方程 ( 2 )经函数变换化为 Bernoulli方程的充要条件是什么 ?其中 P( x) ,Q( x)和 f( y) ,g( y)都分别是 x和 y的连续函数 ,且它们都不为零。定理 1　方程 ( 2 )经未知函…     

具有特殊解结构的二阶线性微分方程的可积性判据

针对二阶线性微分方程y″+p(x)y′+q(x)y=0具有某种特殊解结构的情况下,进行可积性判据研究,利用降阶的思想,得到p(x),q(x)满足的关系式,找到了方程可积的充分条件.     

关于一类一阶非线性微分方程封闭可积条件的一个注记

给出了一类一阶非线性微分方程y′=p( x) y +q( x) yμ +r( x) +∑ni =2fi( x) yi较为广泛的一个封闭可积条件 ,它推广和统一了文献 [1]中的定理 1和定理 2 ,特别指出近年来关于著名Riccati方程和 Abei方程可积性的一批最新结果都是它的特例     

贝努力方程的简便解法

一阶线性微分方程y′ P(x)y=Q(x)的简便解法是将(1)两边同乘e integral~P(x)dx,得e integral~P(x)dz eintegral~P(x)dxP(x)y=e integral~P(x)dxQ(x)即d/dx(eintegrai~P(x)dxy)=eintegrai~P(x)dxQ(x)等式两边积分后,化简得(1)的通解是     

常系数非齐次线性微分方程的一个简捷解法

设二阶常系数非齐次线性微分方程 y″+py′+qy=f( x)对应的齐次方程的特征根为 r1,r2 ,f ( x)连续。由韦达定理 :p=-( r1+r2 ) ,q=r1r2从而 y″+py′+qy=f( x)可化为 y″-( r1+r2 ) y′+r1r2 y=f( x)即 ( y′-r1y)′-r2 ( y′-r1y) =f ( x)令 y′-r1y=y1则 :　 y″+py′+qy =f ( x) y′-r1y =y1y′1-r2 y1=f ( x)即原方程可降阶为一阶线性微分方程。解方程组得 y =er1x∫y1e- r1xdx,y1=er2 x∫f ( x) e- r2 xdx所以 ,原二阶方程的通解为 y =er1x∫e( r2 - r1) x .[∫f ( x) e- r2 xdx]dx由此得到 :定理 1　若 y″+py′+qy=f ( x)对应的齐次…     

常微分方程

<正> 一、填空题 1.(1992.Ⅰ,Ⅱ)微分方程y′+ytanx=cosx的通解为y=(x+C)cosx. [注] 此为一阶线性方程,通解为.     

射影平面上微分方程的定性理论

一、基本概念和定理 考虑定义在正方形[0,a]×[0,a]上的微分方程其中P(x,y),Q(x,y)在[0,a]×[0,a]上连续,具有一阶连续偏导数,且满足下列诸关系式     

解初值问题y"=g(x,y)的含参数块方法

1引言对于二阶常微分方程的初值问题y″=g(x,y),y(x_0)=y_0,y′(x_0)=y_0′,x_0(?)x(?)T(1)的数值解法的研究引起人们的广泛兴趣．对于直接积分(1),自从1976年J．D．Lambert和I．A．Waston提出二阶P-稳定方法和1978年G．Dahlquist证明P-稳定常系数线性多步方法的最高相容阶不超过2的重要结论以来,截止目前,已积累了许多高于2阶的P-稳定方法．例如,修正的Numerov方法,混合法(特殊形式RK的方法),多导法,Obrechkoff方法,显式RKN方法,单隐方法和对角隐式RKN方法等(顺便指出,文献[5,16]中所说的高阶方法的相容阶均不超过4)．所有这些方法,有些相     

解初值问题y″=g(x，y)的含参数块方法

1引言对于二阶常微分方程的初值问题y″=g(x,y),y(x_0)=y_0,y′(x_0)=y_0′,x_0(?)x(?)T(1)的数值解法的研究引起人们的广泛兴趣．对于直接积分(1),自从1976年J．D．Lambert和I．A．Waston提出二阶P-稳定方法和1978年G．Dahlquist证明P-稳定常系数线性多步方法的最高相容阶不超过2的重要结论以来,截止目前,已积累了许多高于2阶的P-稳定方法．例如,修正的Numerov方法,混合法(特殊形式RK的方法),多导法,Obrechkoff方法,显式RKN方法,单隐方法和对角隐式RKN方法等(顺便指出,文献[5,16]中所说的高阶方法的相容阶均不超过4)．所有这些方法,有些相     

一阶微分方程的求解方法

导数已解出的一阶微分方程:y′=f(x,y)或p(x,y)dx Q(x,y)dy=0,其求解方法是:先判断方程是否是可解的已知类型.若是,用相应的方法求解;若不是,再通过适当的变量替换或积分因子,将方程化成已知类型后求解.下面举几个一题多解的例子,拓宽思路,以便寻求较为简单的解法.