全微方程是什么關系 線性微分與非線性微分方程的區(qū)別

裙擺帶風2022-08-07 11:06:391117

全微分方程與微分方程是怎么樣的一個關系?全微分方程為什么也是常微分方程???關于全微分方程????,在高數(shù)解微分方程的時候,全微分方程的求解公式是怎么來的?望達人告知一下推導過程!感激不盡?數(shù)學大佬看一下 全微分的必要條件和充分條件是什么意思呀,在這里為什么叫必要條件和充分條件呢 謝謝?什么叫全微分方程 它與微分方程有什么區(qū)別?

本文導航

微分方程和差分方程怎么互化

有,一階微分方程以及二階微分方程只有一個變量來微分,全微分方程是所有變量來微分

為什么稱微分方程為線性微分方程

全微分方程屬于1階常微分方程...

理由見下圖

微分方程都有哪些

不可能對,您的理解有問題,沒明白全微分方程的實質。全微分方程實際上是方程可以寫成d(f(x,y))=0的形式,然后對兩邊同時取積分,解得f(x,y)=C為原方程的解,例如2xdx=-3y^2

方程可以化為d(x^2)+d(y^3)=0等價于d(x^2+y^3)=0直接積分得x^2+y^3=c,因此原方程也可以直接積分。

你自己設出來y=-4這樣一個初始條件解出來的夜是原方程的解,但是很遺憾解出來的是某一個奇解或者奇解上的某一個點,如果方程要求你解通解的話那肯定不對。

從這個題目來看是考察積分因子的,如果是高數(shù)里的題目那直接分離變量積分然后化成那種形式即可,如果是數(shù)學院或者工學院的常微分方程課程的內容的話,你翻開全微分方程和積分因子這一節(jié),先套公式求出來積分因子把方程化為全微分方程再解。

高等數(shù)學微分方程解法總結

您是不是指得這個公式:

方程udx+vdy=0如果滿足du/dy=dv/dx則為全微分方程(簡便起見偏導我也用導數(shù)表示了),其通解為∫udx+∫vdy=0。

這個沒什么好推導的,直接帶進去就行了。對原方程兩端同時乘以du/dy,注意到du/dy=dv/dx,原式可化為udv+vdu=0,注意到d(uv)=udv+vdu,所以原式可化為d(uv)=0,直接積分就可得uv=C為原方程的通解,其中C為待定常數(shù),等價于∫udx+∫vdy=0。全微分方程之所以被叫做全微分方程,就是因為方程可以化為d(f(x,y))=0的形式,也就是說可以化為二元函數(shù)f(x,y)的全微分等于0的形式,方程通解就是f(x,y)=C。

一般情況下解全微分方程沒有用公式的,只要你把方程化為d(f(x,y))=0的形式,那么通解就是f(x,y)=C。

怎么判斷函數(shù)是不是全微分

全微分于某點存在的充分條件:函數(shù)在該點的某鄰域內存在所有偏導數(shù)且所有偏導數(shù)于此點連續(xù)。

全微分于某點存在的必要條件:該點處所有方向導數(shù)存在。

全微分于某點存在的充要條件:若存在一個二元函數(shù)u(x,y)使得方程M(x,y)dx+N(x,y)dy=0的左端為全微分,即M(x,y)dx+N(x,y)dy=du(x,y),則稱其為全微分方程。全微分方程的充分必要條件為?M/?y=?N/?x。現(xiàn)在一般叫倒易關系或者Euler倒易關系。

如果函數(shù)

z=f(x,y)在(x,y)處的全增量

Δz=f(x+Δx,y+Δy)-f(x,y)

可以表示為Δz=AΔx+BΔy+o(ρ),

其中A、B不依賴于Δx,Δy,僅與x,y有關,ρ趨近于0(ρ=√[(Δx)2+(Δy)2]),此時稱函數(shù)z=f(x,y)在點(x,y)處可微分,AΔx+BΔy稱為函數(shù)z=f(x,y)在點(x,y)處的全微分,記為dz即dz=AΔx+BΔy,該表達式稱為函數(shù)z=f(x,y)在(x,y)處(關于Δx,Δy)的全微分。

以上內容參考:百度百科-全微分

線性微分與非線性微分方程的區(qū)別

全微分方程是指常微分方程,是一門數(shù)學課程名,是相對于偏微分方程(數(shù)學物理方程)而言,專門研究只含一元函數(shù)的導數(shù)(微分)的方程。全微分是多元函數(shù)的先行主部,數(shù)值為各偏導數(shù)與各自增量乘積增量之和。

它與微分方程區(qū)別是常微分方程主要是解得的未知函數(shù)是一元函數(shù)的微分方程,而偏微分方程主要內容為解得的未知函數(shù)是多元函數(shù)的微分方程。

條件分析

全微分方程的充分必要條件為?M/?y=?N/?x。為了求出全微分方程的原函數(shù),可以采用不定積分法和分組法,對于不是全微分方程,也可以借助積分因子使其成為全微分方程,再通過以上方法求解。

若微分形式的一階方程P(x,y)dx+Q(x,y)dy=0的左端,而恰好是一個二元函數(shù)U(x,y)的全微分,即 dU(x,y)=P(x,y)dx+Q(x,y)dy。

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標簽: 數(shù)學
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