微分方程公式运用
表
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一、 一阶微分方程
dy判断特征: ,fxy(,)dx
dy类型一:(可分离变量的方程) ,gxhy()()dx
dy,gxdx()解法(分离变量法):,然后两边同时积分。 hy()
dy类型二:(一阶线性方程) ,,PxyQx()()dx
,PxdxPxdx()(),,解法(常数变易法): yeCQxedx(()),,,
dy类型三:(一阶齐次性方程) ,,fxyftxty(,)(,)dx
y解法(换元法): 令类型一u,,x
dyn类型四:(伯努利方程) P()y=Q(x)y,xdx
dy,,nn1解法(同除法): ,,,()()类型二yPxyQxdx
二、 可降阶的高阶微分方程
()nyfx,()类型一:
du(1)n,解法(多次积分法): 令多次积分求,,,,()()uyfxfxdx类型二:yfxy''(,'),
dp解法: 令一阶微分方程pyfxp,,,,'(,)dx
类型三:yfyy''(,'),
dpdpdydp令类型二pypfyp,,,,,,'(,)解法: dxdydxdy
三、线性微分方程
类型一:yPxyQxy''()'()0,,,(二阶线性齐次微分方程)
yxyx(),()解法:找出方程的两个任意线性不相关特解: 12
yxcyxcyx()()(),,则: 1122
类型二:(二阶线性非齐次微分方程) yPxyQxyfx''()'()(),,,
yxcyxcyx()()(),,解法:先找出对应的齐次微分方程的通解: 31122
yx()再找出非齐次方程的任意特解,则: yxyxcyxcyx()()()(),,,pp1122
类型三:(二阶线性常系数齐次微分方程) ypyq'''0,,,
2,,,ppq42 解法(特征方程法):,,,,,,,,pq01,22
,,xx212(一) ,,,,,,,,,pqycece40,,1212
,x(二) ,,,,,,,,0(),,,yccxe1212
,x(三) ,,,,,,,,,,0,(cossin),,,,,,,,iiyecxcx1212
类型四:(二阶线性常系数非齐次微分方程) ypyqfx'''(),,,
解法(待定系数法):
,xyx()(1)型:先找出对应齐次微分方程的通解 fxPxe()(),3m
,不是特征方程的根,k,0,
,kx, ,,,yxxeQxk()()1是特征方程的单根,,,pm
,是特征方程的二重根,k,2,,
mm,1yx()其中令,将带入方程求出A,B,C QxAxBx(),,,pm
,,,yyxyx()() p3
,x(2)型:先找出对应齐次微分方程的fxePxxPxx()()cos()sin,,,,,,ml
yx()通解 3
,nml,max,,,
,QxRx()()与是待定的n次多项式,kx,nn ,,,,,yxxeQxxRxx()()cos()sin,,,pnn若不是特征方程的根,,,ik0,,,
,若是特征方程的根,,ik,1,,,
yx()yyxyx,,()()利用待定系数求出,则: pp3