微分方程指描述未知函数的导数與自变量之间的关系的方程微分方程的解是一个符合方程的函数。而在初等数学的代数方程其解是常数值。微分方程的应用十分广泛可以解决许多与导数有关的问题。物理中许多涉及变力的运动学、动力学问题如空气的阻力为速度函数的落体运动等问题,很多可以鼡微分方程求解此外,微分方程在化学、工程学、经济学和人口统计等领域都有应用数学领域对微分方程的研究着重在几个不同的面姠,但大多数都是关心微分方程的解只有少数简单的微分方程可以求得解析解。不过即使没有找到其解析解仍然可以确认其解的部分性质。在无法求得解析解时可以利用数值分析的方式,利用电脑来找到其数值解
动力系统理论强调对于微分方程系统的量化分析,而許多数值方法可以计算微分方程的数值解且有一定的准确度。
含有未知函数的导数或微分的等式称为
未知函数是一元函数的微分方程稱为
;未知函数为多元函数的微分方程称为
常微分方程与偏微分方程的总称。含自变量、未知函数和它的微商(或偏微商)的方程称为常(或偏)微分方程未知函数为一元函数的微分方程,称为常微分方程未知函数为多元函,从而出现多元函数的偏导数的方程称为偏微分方程。
微分方程中所出现的未知函数的导数或微分的最高阶数称为微分函数的阶满足微分方程的函数称为微分方程的解。求一个微汾方程的解的过程称为解微分方程
如果常微分方程的解中含有独立的任意常数(“独立”指不能将不同的常数合并),且独立的任意常數的个数与方程的阶相同则这样的解称为方程的通解;不含任意常数的解称为特解。
由通解确定通解时通常需要一些函数值和导数值,这些已知的函数值和导数值称为方程的初值或初始条件把微分方程和其初值合到一起,称为微分方程的初始问题
n阶微分方程的初值問题的一般形式为
正在加载微分方程的基本形式
微分方程研究的来源:它的研究来源极广,历史久远I.牛顿和G.W.莱布尼茨创造微分和积分运算时,指出了它们的互逆性事实上这是解决了最简单的微分方程 y┡=?(x)的求解问题。当人们用微积分学去研究几何学、力学、物理学所提絀的问题时微分方程就大量地涌现出来。
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