图1 微分方程的模型构建
例 物体冷却过程的数学模型
将一个物品放在空气中,在时间的时候,测得其温度是℃,10分钟后再次测得这个物品温度为℃。 确定物品的时间与温度的关系, 并计算20分钟后物品保持的温度。 假设空气的温度为℃。
解 设物体在时刻的温度为, 可得
两边积分,得到 为任意常数
令,进而
根据初始条件, 当时, , 得常数
于是 再根据条件分钟时,,得到
将代入上式,得到从而,
由方程得知,当分钟时,物体的温度℃,而且当时, ℃。
第三章 微分方程的分类与化简
3。1 一阶齐次线性偏微分方程
(1)基本概念
形如
, (1)
的方程,称为一阶线性齐次偏微分方程,其中是自变量,是的未知函数,是域内的已知函数,并设在域内不同时为零。
(2)一阶线性齐次偏微分方程的化简来`自+优-尔^论:文,网www.youerw.com +QQ752018766-
步骤1 首先写出一阶线性齐次偏微分方程(1)的特征方程组。
步骤2 求出常微分方程组的个独立的首次积分。
步骤3写出通解 ,
其中是各变元的任意连续可微函数。