南京林业大学 各类微分方程的解法
1.可分离变量的微分方程解法 一般形式:g(y)dy=f(x)dx 直接解得∫g(y)dy=∫f(x)dx
设g(y)及f(x)的原函数依次为G(y)及F(x),则G(y)=F(x)+C为微分方程的隐式通解 2.齐次方程解法
一般形式:dy/dx=φ(y/x)
令u=y/x则y=xu,dy/dx=u+xdu/dx,所以u+xdu/dx=φ(u),即du/[φ(u)-u]=dx/x两端积分,得∫du/[φ(u)-u]=∫dx/x
最后用y/x代替u,便得所给齐次方程的通解 3.一阶线性微分方程解法
一般形式:dy/dx+P(x)y=Q(x)
先令Q(x)=0则dy/dx+P(x)y=0解得y=Ce 解得u=∫Q(x) e
即y=Ce-∫P(x)dx-∫P(x)dx,再令y=ue-∫P(x)dx代入原方程 ∫P(x)dxdx+C,所以y=e-∫P(x)dx[∫Q(x)e∫P(x)dxdx+C] +e-∫P(x)dx∫Q(x)e∫P(x)dxdx为一阶线性微分方程的通解
4.可降阶的高阶微分方程解法 ①y y y
y(n)=f(x)型的微分方程 (n)=f(x) = ∫f(x)dx+C1 = ∫[∫f(x)dx+C1]dx+C2 (n)(n-1)(n-2)依次类推,接连积分n次,便得方程y
②y”=f(x,y’) 型的微分方程 =f(x)的含有n个任意常数的通解 令y’=p则y”=p’,所以p’=f(x,p),再求解得p=φ(x,C1) 即dy/dx=φ(x,C1),所以y=∫φ(x,C1)dx+C2 ③y”=f(y,y’) 型的微分方程 1