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时间:2018-07-10
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1、总结一阶微分方程的类型及其解法(一)总结一阶微分方程的类型及其解法1可分离变量的微分方程设有一阶微分方程,如果其右端函数能分解成即有,则称方程为可分离变量的微分方程,其中f(x),g(y)都是连续函数。例:求微分方程的通解解题设方程是可分离变量的,分离变量得两端积分得从而记则得到题设方程的通解2.齐次方程形如的一阶微分方程称为齐次微分方程,简称齐次方程。齐次方程通过变量替换,可化为可分离变量的方程来求解。例.求解微分方程易见,题设方程是齐次方程,令则,于是,原方程变为即分离变量,得两端积分,得,或将回代,则得到题设方程的
2、通解为一阶线性微分方程形如的方程称为一阶线性微分方程,其中是某一区间I上的连续函数,当时,方程变为,这个方程称为一阶齐次线性微分方程。相应地,方程称为一阶非齐次线性微分方程。例.求方程的通解解:题设方程是一阶非齐次线性方程,这里于是,所求通解为4.伯努利方程形如的方程称为伯努利方程,其中n为常数,且例.求方程的通解解,以除方程的两端,得即令,则上述方程变为解此方程得以代z,得通解为1.衰变问题2.逻辑斯蒂方程3.价格调整问题4.人才分配问题二、举例说明微分方程的应用(1)衰变问题例:碳-14()是放射性物质,随时间而衰竭
3、,碳-12是非放射性物质,活性人体因吸纳食物和空气,恰好补偿碳-14衰减损失量而保持碳-14和碳-12之比为常数,通过测量,已知一古墓中遗体所含碳-14的数量为原有碳-14的80%。试确定遗体的活性人体的死亡年代。解:放射性物质的衰减速度与该物质的含量成比例,它符合指数函数的变化规律。设遗体的活性人体当初死亡时的含量为,t时的含量为,于是,含量的函数模型为其中k是一常数常数k可以这样确定:由化学知识可知,的半衰期为5730年,即经过5730年后其含量衰减一半,故有即两边取自然对数,得5730k=,即于是,含量的函数模型为
4、由题设条件可知,遗体中的含量为原含量的80%,故有即两边取自然对数,得于是由此可知,遗体的活性人体大约死亡于1845年前。Thankyou!
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