时间:2020-05-07 01:45:56
可分离变量的微分方程也叫做变量分离方程,指的是形如 d y d x = f ( x ) φ ( y ) {displaystyle {frac {dy}{dx}}=f(x)varphi (y)} 的方程,称为可分离变量的微分方程.
分离变量法:
对 d y d x = f ( x ) φ ( y ) {displaystyle {frac {dy}{dx}}=f(x)varphi (y)} 则 d y φ ( y ) = f ( x ) d x {displaystyle {frac {dy}{varphi (y)}}=f(x)dx} ,这里 ∫ d y φ ( y ) {displaystyle int {frac {dy}{varphi (y)}}} 理解为某个确定的原函数, c {displaystyle c} 也是一样的解法.
1.不定积分法
以 g ( y ) d y = f ( x ) d x {displaystyle g(y)dy=f(x)dx} ,则对 g ( y ) d y = f ( x ) d x {displaystyle g(y)dy=f(x)dx} ,将初始条件代入,求得
c = c 0 {displaystyle c=c_{0}} .
2.变上限积分法
仍以 g ( y ) d y = f ( x ) d x {displaystyle g(y)dy=f(x)dx} ,对 g ( y ) d y = f ( x ) d x {displaystyle g(y)dy=f(x)dx} ,其中 G ( y ) , F ( x ) {displaystyle G(y),F(x)} 的一个原函数,代入初始条件,有
G ( y 0 ) = F ( x 0 ) + c ⇒ c = G ( y 0 ) − F ( x 0 ) {displaystyle G(y_{0})=F(x_{0})+cRightarrow c=G(y_{0})-F(x_{0})} ,即
G ( y ) − G ( y 0 ) = F ( x ) − F ( x 0 ) {displaystyle G(y)-G(y_{0})=F(x)-F(x_{0})} ,在不混淆的时候,可写为
∫ y 0 y g ( y ) d y = ∫ x 0 x f ( x ) d x {displaystyle int _{y_{0}}^{y}g(y)dy=int _{x_{0}}^{x}f(x)dx} ,将此条件代入 G ( y ) − G ( y 0 ) = F ( x ) − F ( x 0 ) {displaystyle G(y)-G(y_{0})=F(x)-F(x_{0})} ,即
∫ y 0 y 1 g ( y ) d y = ∫ x 0 x 1 f ( x ) d x {displaystyle int _{y_{0}}^{y_{1}}g(y)dy=int _{x_{0}}^{x_{1}}f(x)dx} .