常微分方程
水一篇文章,但是依然要简单介绍一下常微分方程这一块,有时候人们觉得数学难懂,是因为很多教材为了追求绝对的严谨性而写了一堆很难读懂的话,所以就需要一些看懂的人,把这些晦涩的话翻译成容易读懂的人话,下面介绍常微分方程到底是个什么东西。
我们上初高中的时候,学过的求解方程,最终解出来的往往是一个数,而常微分方程解出来的是一个(函数),常微分方程,往往是一个带有微分(导数),或者几个高阶微分(导数)的方程,通过这种复杂耦合的微分方程用以还原函数的原方程,这就是常微分方程的意义。
为什么会出现此类方程呢?或者为什么会出现求解此类看上去怪异的问题呢(对于初学者而言,常微分方程很难理解),是因为在日常生活中,我们很难具体观测到对应的问题,例如你想求解大气中气体密度的分布,或者热量的分布,我们往往很难去直接测量,这时候我们往往引入了其他的变量用于求解,例如利用若干个热气球去测量其运动的速度,轨迹,时间等变量,这时候就可以通过这些变量间接的得到大气的一些数据(一种数学思想 - 一一对应法则)我们得到的一些数据往往是想求解问题的微分方程或者偏微分方程,这时候就需要通过常微分方程的求解法来还原原方程。
对于一阶微分方程的求解可以分为以下几类
(1)变量可分离
(2)可化为变量可分离
(3)一阶线性微分方程
(4)伯努利方程
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