微分方程的基本概念

1 微分方程的定义
微分方程 的形式是:

在上述方程中是必须出现的,而等变量则可以不出现。

比如下面是三阶微分方程:

而下面是四阶微分方程:

2 微分方程的解

如果某函数可以满足阶微分方程,即有:

那么就是 微分方程的解 。比如就是的一个解。

3 微分方程的通解

如果微分方程的解中包含有任意常数,且任意常数的个数与微分方程的阶数相同,这样的解称为 微分方程的通解 。比如:

  • 包含有一个常数,其为一阶微分方程的通解
  • 包含两个常数,其为二阶微分方程的通解
  • 注意,任意常数不能通过合并使其减少,比如像下面这么改写的话,不能认为有两个任意常数:

这里说明一下,通解不是所有解,比如一阶微分方程的通解是,但也是该方程的解,后者并不包含在通解中。

4 初值条件和特解

我们可以通过条件时有,确定的通解中的,该条件称为 初值条件 ,由此得到的解称为 特解

根据初值条件求出特解,这样的问题也称为 初值问题 。上面所说的就是一个初值问题,可以记作:

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