微分方程求解

1 方法总结

解可以写成隐函数的形式
  • 比如 (2x−1)(1+y2)=C
  • 又如 sin⁡yx=12x

判类型,选方法

  1. 线性方程,代公式
  2. x, y 对调
  3. 变量代换
    按顺序尝试解题即可:
    如果是线性方程,直接代公式即可;如果看不出来,尝试调换变量,把 y 当作 x,把 x 当作 y,则 y′=dydx=1dxdy,尝试将方程化为线性方程;还不行,使用变量代换法,将复杂的项用另一个变量代换,最后再变换回来,如 y′=cos⁡(x+y),令 u=x+y
给了初始条件,且过程中需要变量代换的微分方程
  • 此时题目要求的是一个特解
  • 因此求得代换的变量( u,p )在该初始条件下的值,是关键

2 综合

漏解问题

  1. 对于需要进出根号的情况,需要讨论符号
    • 比如 y′=x2+y2x+yx
    • 可以分出两种情况:y′=1+y2x2+yx, x>0;y′=−1+y2x2+yx, x<0

定义区间问题

  1. 给初始条件求特解的情况下,只需将初始点包括进去即可
    • 给 y(0), y′(0) ,求 (1−x2)y′−xy=0 的特解
    • 有 y′−x1−x2y=0(x≠±1),进行除法操作要注意定义域
    • 得 y=Ce−12ln⁡|1−x2|=Ce−12ln⁡(1−x2)=C1−x2(−1<x<1),因为特解的点在这个区间,故不用讨论其他区间

题型 1:换元