解、通解、特解和初值条件

借助前面讲解的两道例题,本节来介绍一些微分方程的基本概念。

1 微分方程的解

如果某函数可以满足,即有:

那么函数就是 微分方程的解 。比如就是的一个解。

2 微分方程的通解

如果中包含有任意常数,且任意常数的个数与相同,这样的解称为 微分方程的通解 。比如:

  • 包含有一个常数,其为一阶微分方程的通解
  • 包含两个常数,其为二阶微分方程的通解
  • 注意,任意常数不能通过合并使其减少,比如像下面这么改写的话,不能认为有两个任意常数:

这里说明一下,通解不是所有解,比如一阶微分方程的通解是,但也是该方程的解,后者并不包含在通解中。所以不要看着“通解”就望文生义,认为这是所有解。

3 初值条件和特解

中通过条件时有,确定了通解中的,该条件称为 初值条件 ,由此得到的解称为 特解 。而中的初值条件是时有,由此得到的特解为

根据初值条件求出特解,这样的问题称为 初值问题 就是一个初值问题,可以记作:

也是一个初值问题,可以记作:

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