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文檔簡介

可降階高階微分方程,第五節(jié),一、 型的微分方程,二、 型的微分方程,三、 型的微分方程,第七章,一、,令,因此,即,同理可得,依次通過 n 次積分, 可得含 n 個(gè)任意常數(shù)的通解 .,型的微分方程,例1.,解:,例2. 質(zhì)量為 m 的質(zhì)點(diǎn)受力F 的作用沿 ox 軸作直線,運(yùn)動(dòng),在開始時(shí)刻,隨著時(shí)間的增大 , 此力 F 均勻地減,直到 t = T 時(shí) F(T) = 0 .,如果開始時(shí)質(zhì)點(diǎn)在原點(diǎn),解: 據(jù)題意有,t = 0 時(shí),設(shè)力 F 僅是時(shí)間 t 的函數(shù): F = F (t) .,小,求質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律.,初初速度為0,且,對(duì)方程兩邊積分, 得,利用初始條件,于是,兩邊再積分得,再利用,故所求質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)規(guī)律為,型的微分方程,設(shè),原方程化為一階方程,設(shè)其通解為,則得,再一次積分, 得原方程的通解,二、,例3. 求解,解:,代入方程得,分離變量,積分得,利用,于是有,兩端再積分得,利用,因此所求特解為,例4.,繩索僅受,重力作用而下垂,解: 取坐標(biāo)系如圖.,考察最低點(diǎn) A 到,( : 密度, s :弧長),弧段重力大小,按靜力平衡條件, 有,故有,設(shè)有一均勻, 柔軟的繩索, 兩端固定,問該繩索的平衡狀態(tài)是怎樣的曲線 ?,任意點(diǎn)M ( x, y ) 弧段的受力情況:,兩式相除得,則得定解問題:,原方程化為,兩端積分得,則有,兩端積分得,故所求繩索的形狀為,三、,型的微分方程,令,故方程化為,設(shè)其通解為,即得,分離變量后積分, 得原方程的通解,例5. 求解,代入方程得,兩端積分得,(一階線性齊次方程),故所求通解為,解:,所以,例6. 解初值問題,解: 令,代入方程得,積分得,利用初始條件,根據(jù),積分得,故所求特解為,得,內(nèi)容小結(jié),可降階微分方程的解法, 降階法,逐次積分,令,令,思考與練習(xí),1. 方程,如何代換求解 ?,答: 令,或,一般說, 用前者方便些.,均可.,有時(shí)用后者方便 .,例如,2. 解二階可降階微分方程初值問題需注意哪些問題 ?,答: (1) 一般情況 , 邊解邊定常數(shù)計(jì)算簡便.,(2) 遇到開平方時(shí), 要根據(jù)題意確定正負(fù)號(hào).,例6,P323 1 (

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