一阶微分方程
一阶微分方程 最终都使用 这个公式求解
可分离变量型

有理函数的积分 裂项积分偏多

齐次微分方程

处理流程
由 齐次方程 可以明显看出 实际可以替换为关于 的新变量


头重脚轻一定要换位 坑

例子
非齐次公式求解

齐次 等价于 关于 y 和 y 的各阶导的次数一致
(也称为 齐零次)

某一年考察的 周期函数 推导,
但是很多人把 一阶微分方程求解公式 中的 变量代表都搞混了 坑
主要还是推导的问题,最好把记忆点放到推导的过程,这样两边积分上下限也能看清
一阶微分方程 如果 因为 绝对值 分出了两个 独立变量(不允许)
必须化简成只包含一个 独立变量的 单个式子

变换身份
类比齐次微分方程的 头重脚轻,
如果 一阶微分方程 不能用常规方法(分离、齐次、公式、伯努利)解决
尝试 改变 的身份(再然后就没方法了)
二阶微分方程
可降阶微分方程
缺 型:y″ = f (x)

缺 型:y″ = f (x, y’)


实际例子
缺 型:y″ = f (y, y’)
Hint
构造 和 的微分方程时,可以把 看成潜伏在 下面的底层变量(没有调用)
得到关于 的微分方程后,再将自变量看作 , 就可以解 了
最好将 写成 ,便于理解
下面链式图中的 实际上有问题,因为不一定能保证 和 能互相映射


实际例子
不可降阶微分方程
理论理解

齐次线性微分方程




黑箱理论
非齐次线性微分方程


黑箱理论


计算通解
齐次类



猜测的 ,也可写成级数形式 漏解概率更小
工程解析




真题举例
此类题目需要 总揽全局 居高临下 的 分析
非齐次类

推荐使用 微分算子法 混合 待定系数法,大大简化计算过程
类型一

正向求解

反向求解

两种方法
- 硬带入
- 推测解的结构
类型二

正向求解
同类型一,根据 外界激励方程,判别 的结构
反向求解

外界激励 判定式子

变量代换(解方程)

消自变量
不涉及
识别特征: 令

消因变量

令


消 因变量 与 自变量

高于二阶的微分方程




根据特征根可以快速得到微分方程 (反之一样)
微分方程的应用
-
切点用
-
切线、割线 方程用
-
列方程时 切点 不动(包括积分,三角)
-
解方程时 看作动点 (形成一个 沿曲线滑动轨迹 都 恒等 的问题)


例二的计算眩晕效果很强,注意识别被积函数的变量