齐次一阶微分方程详细资料大全
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发布时间:2023-03-20 16:24
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时间:2023-10-08 15:03
形如y'=f(y/x)的一阶微分方程,称为齐次一阶微分方程。齐次微分方程是一个微分方程,如果它的一个解乘以任意常数后,仍是它的解,则称为齐次微分方程。对一阶线性微分方程来说,右端(即不含未知函式及其导数的项)不为零的方程y′+p(x)y= q(x)称为非齐次方程;与此对应的,右端q(x=0的方程y′+p(x)y=0,称为对应的齐次方程。此外,当微分方程的左端是以自变数,未知函式作为变元的齐次函式时,也称为齐次方程。
基本介绍
中文名 :齐次一阶微分方程 外文名 :homogeneous differential equation of first order 所属学科 :数学 相关概念 :齐次方程,微分方程等
基本介绍,一般解法,
基本介绍
如果对任何 都有 ,则称 是x和y的
齐次函式,如果取 ,则 。这就是说齐次函式 可改写为 的形式。 一阶微分方程 (其中, 为齐次函式)就叫做
齐次(一阶微分)方程。或者说,方程 是齐次方程。此外,如果在微分方程的每一项中,因子x和y的幂次的总和都是相等的,则该方程就是
齐次方程。 例如 都是齐次方程。事实上,式(2)各项同除x,式(3)各项同除以 ,则式(2)和(3)可分别化为 或 和 或 另外,方程 也是齐次方程。事实上,方程(4)右端分子和分母同除以x,则得到齐次方程
一般解法
关于齐次方程 的一般解法如下: 令 所以 ,代入方程(1),得 即有 方程(2)为可分离变数方程,于是 方程(3)两端积分,得 上述等式可改写为 把 代入式(4),则得到方程(1)的隐式通解
例1求方程 的通解。
解:方程 ,令 ,所以 ,于是方程变为 ,即 ,所以 。积分得通解 ,即 。也可以把方程的隐式通解 改写为显式通解。事实上,因为 ,所以 。