
精编积分因子的求法及简单应用.doc
6页积分因子的求法及简洁应用1. 恰当微分方程的概念及判定1.1 恰当微分方程的概念我们可以将一阶方程写成微分形式或把x,y公平看待,写成下面具有对称形式的一阶微分方程 ⑴ 这里假设M〔x,y〕,N〔x,y〕在某矩形域内是x,y的连续函数,且具有连续的一阶偏导数,假如方程⑴的左端恰好是某个二元函数u〔x,y〕的全微分.即就称方程⑴为恰当微分方程. 1.2 恰当微分方程的判定定理1 假设函数M〔x,y〕和N〔x,y〕在某矩形域内是x,y的连续函数且具有连续的一阶偏导数,就方程⑴是恰当微分方程的充分必要条件是在此区域内恒有.利用定理1我们就可以判定出一个微分方程是否是恰当微分方程.2. 积分因子精品.假如对于方程⑴在某矩形域内,此时方程⑴就称为非恰当微分方程;对于非恰当微分方程,假如存在某个连续可微的函数u〔x,y〕≠0,使得为恰当微分方程,就称u〔x,y〕为方程⑴的1个积分因子.注 可以证明,只要方程有解存在,就必有积分因子存在,并且不是唯独的.定理2 函数u〔x,y〕是方程⑴的积分因子的充要条件是3. 积分因子求法举例3.1 观看法对于一些简洁的微分方程,用观看法就可以得出积分因子如: ⑴ 有积分因子 ⑵ 有积分因子,,,,例1 找出微分方程的一个积分因子.解 将原方程各项重新组合可以写成精品.由于是的积分因子,也是的积分因子,从而原方程有积分因子.观看法只运用于求解简洁的微分方程的积分因子,有的可以直接看出,有的需要先将原方程重新组合,再运用观看法得出.3.2 公式法引理1 微分方程⑴存在形如:,,,,,的积分因子的充要条件有: ① 方程⑴存在仅与x有关的积分因子的充要条件: ,是仅与x有关的函数; ② 方程⑴存在仅与y有关的积分因子的充要条件: ,是仅与y有关的函数; ③ 方程⑴有形如的积分因子的充要条件: ,是仅与x+y有关的函数, ,是仅与x-y有关的函数; ④ 方程⑴有形如的积分因子的充要条件: ,是仅与xy有关的函数;精品. ⑤ 方程⑴有形如的积分因子的充要条件: ,是仅与有关的函数, ,是仅与有关的函数; ⑥ 方程⑴有形如的积分因子的充要条件: ,是仅与有关的函数;如方程⑴中的M〔x,y〕,N〔x,y〕以及,的关系满意以上6个充要条件之一时,就方程⑴的积分因子u〔x,y〕都可由一阶线性齐次微分方程求得(其中是的函数).可以取,,,,,,由此可得.我们将上述引理归结为求积分因子的公式法.例2 求解微分方程的积分因子.解 由于,观看可得:是关于xy的函数故原方程有积分因子:.3.3 分组求积分因子法精品.定理3 如u为方程⑴的一个积分因子,且,就也是方程⑴的积分因子,其中是v的任一连续可微函数.也可以说微分方程是第一部分的积分因子,即是其次部分的积分因子,即从,中挑选满意的和,其中,是分别关于,的连续可微函数,这样是原方程的积分因子.例3 求解微分方程的积分因子.解 将原方程各项重新组合 是第一部分的积分因子是其次部分的积分因子即 ,分别是第一、二部分的积分因子需满意令,就 精品.所以 ,得到故 原微分方程的积分因子为.如有侵权请联系告知删除,感谢你们的协作!精品。












