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excel微分方程(函数微分方程)

2022-11-22 21:14来源:m.sf1369.com作者:宇宇

1. 函数微分方程

y等于x不是微分方程,y等于x是正比例函数,微分方程是指含有未知函数及其导数的关系式,解微分方程就是找出未知函数,比如y加上y的导数加x等于1就是微分方程,因为它其中具有导数,是导数与未知函数的关系。而函数y等于x是自变量x与因变量y之间的关系。

2. 函数的微分方程

微分方程通解公式:y=(x-2)³C(x-2)(C是积分常数)。形如y'+P(x)y=Q(x)的微分方程称为一阶线性微分方程,Q(x)称为自由项。一阶指的是方程中关于Y的导数是一阶导数。线性指的是方程简化后的每一项关于y、y'的次数为0或1。

微分方程是伴随着微积分学一起发展起来的。微积分学的奠基人Newton和Leibniz的著作中都处理过与微分方程有关的问题。微分方程的应用十分广泛,可以解决许多与导数有关的问题。物理中许多涉及变力的运动学、动力学问题,如空气的阻力为速度函数的落体运动等问题,很多可以用微分方程求解。此外,微分方程在化学、工程学、经济学和人口统计等领域都有应用。

3. 微分方程?

微分方程是伴随着微积分学一起发展起来的。微积分学的奠基人Newton和Leibniz的著作中都处理过与微分方程有关的问题。微分方程的应用十分广泛,可以解决许多与导数有关的问题。物理中许多涉及变力的运动学、动力学问题,如空气的阻力为速度函数的落体运动等问题,很多可以用微分方程求解。此外,微分方程在化学、工程学、经济学和人口统计等领域都有应用。

数学领域对微分方程的研究着重在几个不同的面向,但大多数都是关心微分方程的解。只有少数简单的微分方程可以求得解析解。不过即使没有找到其解析解,仍然可以确认其解的部分性质。在无法求得解析解时,可以利用数值分析的方式,利用电脑来找到其数值解。动力系统理论强调对于微分方程系统的量化分析,而许多数值方法可以计算微分方程的数值解,且有一定的准确度。

4. 函数微分方程公式

微分方程通解公式:y=(x-2)³C(x-2)(C是积分常数)。形如y'+P(x)y=Q(x)的微分方程称为一阶线性微分方程,Q(x)称为自由项。一阶指的是方程中关于Y的导数是一阶导数。线性指的是方程简化后的每一项关于y、y'的次数为0或1。

微分方程是伴随着微积分学一起发展起来的。微积分学的奠基人Newton和Leibniz的著作中都处理过与微分方程有关的问题。微分方程的应用十分广泛,可以解决许多与导数有关的问题。物理中许多涉及变力的运动学、动力学问题,如空气的阻力为速度函数的落体运动等问题,很多可以用微分方程求解。此外,微分方程在化学、工程学、经济学和人口统计等领域都有应用。

5. 函数微分方程的解

对于一个微分方程而言,其解往往不止一个,而是有一组。可以表示这一组中所有解或者部分解的统一形式,称为通解(general solution)。对一个微分方程而言,它的解会包括一些常数,对于n阶微分方程,它的含有n个独立常数的解称为该方程的通解。

求微分方程通解的方法有很多种,如:特征线法,分离变量法及特殊函数法等等。而对于非齐次方程而言,任一个非齐次方程的特解加上一个齐次方程的通解,就可以得到非齐次方程的通解。

6. 函数微分方程怎么解

以一个二阶线性常微分方程为例说明求传递函数的过程:

1、系统的输入函数:x(t);系统的输出函数为:y(t);对应的微分方程为:

ay ''+by'+cy = px' +qx (1)

a,b,c,p,q 均为常数;一撇表一阶导数、两撇表二阶导数。

2、对微分方程(1)两边作拉氏变换:

(as²+bs+c)Y(s) = (ps+q)X(s) (2)

其中Y(s)、X(s)分别为输出和输入函数的拉氏变换。

3、由(2)可以解出(1)的传递函数:

H(s)=Y(s)/X(s) = (ps+q)/(as²+bs+c) (3)

即微分方程输出的拉氏变换与输入的拉氏变换之比,即为传递函数。

扩展资料

传递函数性质:

1、传递函数是一种数学模型,与系统的微分方程相对应。

2、是系统本身的一种属性,与输入量的大小和性质无关。

3、只适用于线性定常系统。

4、传递函数是单变量系统描述,外部描述。

5、传递函数是在零初始条件下定义的,不能反映在非零初始条件下系统的运动情况。

6、一般为复变量 S 的有理分式,即 n ≧ m。且所有的系数均为实数。

7、如果传递函数已知,则可针对各种不同形式的输入量研究系统的输出或响应。

8、如果传递函数未知,则可通过引入已知输入量并研究系统输出量的实验方法,确定系统的传递函数。

9、传递函数与脉冲响应函数一一对应,脉冲响应函数是指系统在单位脉冲输入量作用下的输出。

7. 函数微分方程的特征

具体,明显,微分性好。

8. 函数微分方程求解公式

微分方程公式:y'+P(x)y=Q(x),微分方程,是指含有未知函数及其导数的关系式。解微分方程就是找出未知函数。微分方程是伴随着微积分学一起发展起来的。微积分学的奠基人Newton和Leibniz的著作中都处理过与微分方程有关的问题。微分方程的应用十分广泛,可以解决许多与导数有关的问题。此外,微分方程在化学、工程学、经济学和人口统计等领域都有应用。

9. 函数微分方程解法

微分方程的通解和特解:

微分方程的通解中一般包含任意常数,微分方程的特解一般包含特定常数。

例如xy'=8x^2的特解是y=4x^2,xy'=8x^2的通解是=4x^2+C,C是任意常数。

计算微分方程的通解有许多方式,例如特征线法,以及特殊函数法和分离变量法。对于非齐次方程来说,任何一个非齐次方程的特解,加上一个齐次方程的通解,能够得出非齐次方程的通解。

微分方程的研究来源非常广泛,拥有较长时间的历史。牛顿以及莱布尼茨创造微分,以及积分的运算的时候,指出了两者的互逆性,这是如何解决最简易的微分方程y'=f(x),如何求解的方法。当大众用微积分去研究几何学以及物理学,还有力学问题的时候,微分方程不断涌现,如井喷一般。

牛顿已经解决了二体问题,在太阳的引力作用下,一个单一的行星是怎样运动的。牛顿把这两个物体都进行理想化设想,作为质点,得出三个未知函数的三个二阶方程组,通过简单的运算证明,能够变为平面问题,也就是两个未知函数的两个二阶微分方程组,用名为首次积分的计算方法,解决了如何求解。

10. 函数微分方程通解

通解加C,C代表常数,特解不加C。

通解是指满足这种形式的函数都是微分方程的解,例如y'=0的通解就是y=C,C是常数。通解是一个函数族

特解顾名思义就是一个特殊的解,它是一个函数,这个函数是微分方程的解,但是微分方程可能还有别的解。如y=0就是上面微分方程的特解。

特解在解非其次方程等一些微分方程有特殊的作用。

扩展资料

微分方程的约束条件是指其解需符合的条件,依常微分方程及偏微分方程的不同,有不同的约束条件。

常微分方程常见的约束条件是函数在特定点的值,若是高阶的微分方程,会加上其各阶导数的值,有这类约束条件的常微分方程称为初值问题。

若是二阶的常微分方程,也可能会指定函数在二个特定点的值,此时的问题即为边界值问题。若边界条件指定二点数值,称为狄利克雷边界条件(第一类边值条件),此外也有指定二个特定点上导数的边界条件,称为诺伊曼边界条件(第二类边值条件)等。

偏微分方程常见的问题以边界值问题为主,不过边界条件则是指定一特定超曲面的值或导数需符定特定条件。

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