幾種可降階的方程
1.5.6 幾種可降階的方程
1.y(n)=f(x)
這類方程可直接積分,積分一次得
y(n-1)=∫f(x)dx+C,
即把原方程降低一階.積分n次,即可得通解
y=∫…∫f(x)dx…dx+C1xn-1+C2xn-2+…+Cn.
2.y″=f(x,y')
這是不顯含y的二階方程,令y'=p,則y″=p',代入即得
p'=f(x,p),這樣就把二階方程降為一階方程.設(shè)求得此一階方程的通解為p=φ(x,C1),則原方程的通解為
y=∫φ(x,C1)dx+C2.
3.y″=f(y,y')
這是不顯含x的二階方程,令y'=p,則
代入方程得
即把二階方程降為一階方程.設(shè)求得此一階方程的通解為p=φ(y,C1),即=φ(y,C1),分離變量并積分得原方程的通解為
【例1.5-9】求方程xy″-3y'=的通解.
解:這是不顯含y的方程,令y'=p,則y″=p',代入方程,得一階線性方程
利用通解公式(1.5-5),有
【例1.5-10】求微分方程y″=滿足初始條件y|x=0=1,y'|x=0=2的解.
解:這是不顯含x的方程.令y'=p,則y″=p入方程得
由y=1時(shí)p=2,得C1=0,且知負(fù)號(hào)不合,故
由y|x=0=1,得C2=4,于是所求特解為
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