伯仔拍拚微分方程
外觀
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伯仔拍拚微分方程是形式如 $ y'+ P ( x ) y=Q ( x ) y ^ { n } \ , $ 定定微分方程。
解法
- $ y'+ P ( x ) y=Q ( x ) y ^ { n } \ , $
代入 $ w={ y ^ { 一-n } } \ , $(注意 $ w'={ \ frac { ( 一-n ) } { y ^ { n } } } y'$):
- $ { \ frac { w'} { 一-n } } + P ( x ) w=Q ( x ) $
現此時微微分方程會當減分因為求解。
例
解以下微分方面。
- $ y'-{ \ frac { 二 y } { x } }=-x ^ { 二 } y ^ { 二 } $
兩爿除以 $ y ^ { 二 } $,得:
- $ y'y ^ { 鋪二 }-{ \ frac { 二 } { x } } y ^ { 影一 }=-x ^ { 二 } $
利用分離變數法,可得:
- $ w={ \ frac { 一 } { y } } $
- $ w'={ \ frac {-y'} { y ^ { 二 } } } . $
- $ w'+ { \ frac { 二 } { x } } w=x ^ { 二 } $
伊會當用積分因為的方法來解出。
- $ M ( x )=e ^ { 二 \ int { \ frac { 一 } { x } } dx }=x ^ { 二 } . $
兩爿乘以 $ M ( x ) $,得:
- $ w'x ^ { 二 } + 二 xw=x ^ { 四 } , \ , $
等式的倒爿是 $ wx ^ { 二 } $ 的導數。兩爿積分,得:
- $ \ int ( wx ^ { 二 } )'dx=\ int x ^ { 四 } dx $
- $ wx ^ { 二 }={ \ frac { 一 } { 五 } } x ^ { 五 } + C $
- $ { \ frac { 一 } { y } } x ^ { 二 }={ \ frac { 一 } { 五 } } x ^ { 五 } + C $
所以:
- $ y={ \ frac { x ^ { 二 } } { { \ frac { 一 } { 五 } } x ^ { 五 } + C } } $
參見
- 里卡蒂方程
- 柯西-歐拉方程
- 克萊羅方程
- 全微分方程
- 線性微分方程
外部連結
- Bernoulli equation . PlanetMath .
- Differential equation . PlanetMath .
- Index of differential equations . PlanetMath .