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分离常数法怎么做

来源 :华课网校 2024-08-04 13:53:14

分离常数法是求解一阶常微分方程的一种常用方法。它的基本思想是将方程中涉及未知函数的项和不涉及未知函数的项分离,将未知函数项放在一侧,不涉及未知函数项放在另一侧,然后对两侧进行积分,得到未知函数的解析式。具体步骤如下:

1. 将一阶常微分方程写成dy/dx=f(x)g(y),其中f(x)和g(y)是x和y的函数。

2. 将方程两侧同时乘以dx/g(y),得到dy/g(y)=f(x)dx。

3. 对两侧同时积分,得到ln|g(y)|=F(x)+C,其中F(x)是f(x)的一个原函数,C为常数。

4. 对上式两侧取e的幂次方,得到|g(y)|=e^(F(x)+C),即g(y)=±e^(F(x)+C)。

5. 将g(y)代入原方程中,得到dy/dx=f(x)g(y)=±f(x)e^(F(x)+C)。

6. 对上式两侧积分,得到y(x)=±∫f(x)e^(F(x)+C)dx+D,其中D为常数。

7. 综合以上步骤,得到原方程的通解为y(x)=±∫f(x)e^(F(x)+C)dx+D。

需要注意的是,分离常数法只适用于形如dy/dx=f(x)g(y)的一阶常微分方程,且f(x)和g(y)都是已知函数。在实际应用中,如果无法通过分离常数法求解,需要考虑其他解法。

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