1。全微分方程及积分因子
1。1相关定义
对于讨论一阶微分方程(1)
其中、在平面内的某一个连通的区域上是连续函数,有连续一阶偏导数,在上满足,那么该方程就称为恰当方程。
当时,如果存在连续的函数,且具有连续的一阶偏导数,函数,使得
有,就能把方程(2)叫做恰当方程,并且把叫做是方程的积分因子。
恰当微分方程的通解可通过积分来求得,但是我们常常会遇到很多方程并不是恰当方程,通过积分因子就可以将非恰当方程转化成为恰当方程,因此寻找积分因子就显得非常的重要了。
1。2积分因子的性质
(1)存在性
如果方程,有解,则必有积分因子使
。
所以可得知方程只要有解的存在,那一定就有积分因子的存在。
(2)唯一性[1]来:自[优E尔L论W文W网www.youerw.com +QQ752018766-
如果方程的积分因子存在,那么我们要自然会问方程的积分是否唯一?
由基本公式,同一方程可以有不同积分因子,,,,说明了积分因子存在但并不是唯一的。
所以方程如果有解的存在,就一定有积分因子存在,而且不唯一。
1。3积分因子存在的充要条件
定理1 函数是方程积分因子充要条件为,
即 因为积分因子各式各样,所以导致了积分因子存在的充要条件的形式也是各式各样。
结论1[2-7] 方程只与相关的积分因子充要条件为,仅为函数,且积分因子是。
例1 求积分因子。
解 ,,这时,,且
所以积分因子为。
结论2[2-7] 方程只与相关的积分因子充要条件为,仅为y函数,且积分因子是。
例2 求积分因子。解 ,,这时
所以积分因子为。
结论3[2-7] 方程有,如的积分因子充要条件为,且积分因子是
一阶常微分方程的积分因子求解问题(2):http://www.youerw.com/shuxue/lunwen_97326.html