微分方程基本概念笔记

微积分

§9.1 微分方程的基本概念

一,微分方程的定义 二,微分方程的解

微积分

一,微分方程的定义定义9.1 含有自变量,未知函数以及未知函数的导数 或微 定义 含有自变量,未知函数以及未知函数的导数(或微的函数方程, 分)的函数方程 称为微分方程 微分方程中出现的未知函数 的函数方程 称为微分方程. 的最高阶导数的阶数, 称为微分方程的阶. 的最高阶导数的阶数 称为微分方程的阶x

z = x+ y y′′ + 2 y′ 3 y = e , 例如, 例如, y′ = xy , x 2 ( t + x )dt + xdx = 0,

实质: 联系自变量,未知函数以及未知函数的某些导数( 实质: 联系自变量,未知函数以及未知函数的某些导数(或微 之间的关系式. 分)之间的关系式. 著名的科学家伽利略在当年研究落体运动时发现, 例1 著名的科学家伽利略在当年研究落体运动时发现, 如果自由落体在 t 时刻下落的距离为 x , 则 d2 x d2 x (91) 加速度 2 是一个常数 , 即有方程 =g 2 dt dt 从而解得落体运动的规律: 从而解得落体运动的规律

1 2 x ( t ) = gt , 2

微积分

例2 设某地区在 t 时刻人口数量为

微积分

§9.1 微分方程的基本概念

一,微分方程的定义 二,微分方程的解

微积分

一,微分方程的定义定义9.1 含有自变量,未知函数以及未知函数的导数 或微 定义 含有自变量,未知函数以及未知函数的导数(或微的函数方程, 分)的函数方程 称为微分方程 微分方程中出现的未知函数 的函数方程 称为微分方程. 的最高阶导数的阶数, 称为微分方程的阶. 的最高阶导数的阶数 称为微分方程的阶x

z = x+ y y′′ + 2 y′ 3 y = e , 例如, 例如, y′ = xy , x 2 ( t + x )dt + xdx = 0,

实质: 联系自变量,未知函数以及未知函数的某些导数( 实质: 联系自变量,未知函数以及未知函数的某些导数(或微 之间的关系式. 分)之间的关系式. 著名的科学家伽利略在当年研究落体运动时发现, 例1 著名的科学家伽利略在当年研究落体运动时发现, 如果自由落体在 t 时刻下落的距离为 x , 则 d2 x d2 x (91) 加速度 2 是一个常数 , 即有方程 =g 2 dt dt 从而解得落体运动的规律: 从而解得落体运动的规律

1 2 x ( t ) = gt , 2

微积分

例2 设某地区在 t 时刻人口数量为

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课程安排：2学期，周学时 4 , 共 96 学时. 主要内容：定积分的计算 要求：听课 、复习 、 作业 本次课题（或教材章节题目）：第七章 微分方程 第一讲 微分方程的基本概念 教学要求： 微分方程的基本概念以及微分方程阶的概念。 重 点：微分方程的基本概念，微分方程阶的概念 难 点： 微分方程的概念； 微分方程阶的概念 教学手段及教具：讲授为主 讲授内容及时间分配： 1 复习 15分钟 2 微分方程的问题举例 30分钟 3 微分方程概念以及阶数练 45分钟 课后 作业 参考 资料 定积分的概念与性质 一、复习导数和高阶导数的概念 二、微分方程问题举例及引出 函数是客观事物的内部联系在数量方面的反映?利用函数关系又可以对客观事物的规律性进行研究?因此如何寻找出所需要的函数关系?在实践中具有重要意义?在许多问题中?往往不能直接找出所需要的函数关系?但是根据问题所提供的情况?有时可以列出含有要找的函数及其导数的关系式?这样的关系就是所谓微分方程?微分方程建立以

第十二章 微分方程

一、内容提要

（一）主要定义

【定义12.1】 微分方程 表示未知函数、未知函数的导数与自变量之间的关系的方程,叫做微分方程.未知函数是一元函数的叫做常微分方程； 未知函数是多元函数的叫做偏微分方程.

【定义12.2】 微分方程的阶 微分方程中出现的未知函数的最高阶导数的阶数,称为微分方程的阶.

一般形式为： Fx,y,y?,y??,?,y标准形式为：y?n??(n)??0.

??fx,y,y?,?,y?n?1?.

?【定义12.3】 微分方程的解 若将函数y???x?代入微分方程使其变成恒等式 即 F?x,??x?,???x????n???x????0,

或者 ??n??x????x?,?,??n?1??x?? f?x,?x,?????则称y???x?为该方程的解.

根据y?y?x?是显函数还是隐函数 ,分别称之为显示解与隐式解.若解中含有任意常数,当独立的任意常数的个数正好与方程的阶数相等时该解叫做通解(或一般解)；不含有任意常数的解叫特解.

【定义12.4】 定解条件 用来确定通解中任意常数的条件称为定解条件,最常见的定解条件是初始条件.

例

【例1

P10习题

1.用Euler法和改进的Euler法求u’=-5u (0≤t≤1),u(0)=1的数值解，步长h=0.1,0.05;并比较两个算法的精度。

解：function du=Euler_fun1(t,u) du=-5*u;clear;

h=0.1;tend=1;N=1/h;t(1)=0;u(1)=1; t=h.*(0:N); for n=1:N

u(n+1)=u(n)+h*Euler_fun1(t(n),u(n)); end

plot(t,u,'*');hold on for n=1:N

v(1)=u(n)+h*Euler_fun1(t(n),u(n)); for k=1:6

v(k+1)=u(n)+h/2*(Euler_fun1(t(n),u(n))+Euler_fun1(t(n+1),v(k))); end

u(n+1)=v(k+1); end

plot(t,u,'o');

sol=dsolve('Du=-5*u','u(0)=1'); u_real=eval(sol); plot(t,u_real,'r');

将上述 h 换为0.05得：

由图像知道:

显然改进的Euler法要比Euler法

zigbee

zigbee学习笔记1——基本概念

2011-09-10 16:40

TaskID：

这个是任务id是，os负责分配的也就是对一个事件作一个唯一的编码，在每一个任务的初始化函数中， 必须完成的功能是要得到设置任务的任务ID。他就相当于一个任务的标识，这样才能区分运行过程中不同任务中 的不同事件。我是这么认为的，ID 说白了就是给该任务取了各名字，就向人名字一样，区分不同的人，就是一 个代号。人名可以重复，重复了有时候叫起来就容易混淆；所以才程序中为了避免这种混淆，就强制性的规定任务 I复。

PANID:

PANID的出现一般是伴随在，确定信道以后的。PANID其全称是Personal Area Network ID，

网络的ID(即网络标识符)，是针对一个或多个应用的网络，一般是mesh或者cluster tree两种拓扑结构之一。 所有节点的panID唯一，一个网络只有一个PANID，它是由pan协调器生成的，PANID是可选配置项， 用来控制ZigBee路由器和终端节点要加入那个网络。文件f8wConfg.cfg中的 ZDO_CONFIG_PAN_ID 参数可以设置为一个 0~0x3FFF 之间的一个值。协调器使用这个值，作为它要启动的

1.答：对于底坡i=0、 i>0条件下均质潜水含水层二维流，渗流宽度不变，而渗流厚度h沿流向变小。而根据渗流连续性原理，可知q=常量。

那么，由裘布依微分方程

q??Kh?H ?x

可知??H沿流向将变大，即水头线越来越弯曲,其形状H为一上凸的曲线。?x

由此，可知习题6-1图所示的水头线形状不正确，图中红色曲线为正确的水头线形状。

(a) (b)

习题6-1图

2.答：

(a)对于底坡i>0条件下均质潜水含水层二维流，渗流宽度不变，而渗流厚度h沿流向变小。而根据渗流连续性原理，可知q=常量。 那么，由裘布依微分方程

q??Kh?H ?x

可知?

?H沿流向将变大，即水头线越来越弯曲, 其形状为一上凸的曲线。?x

(a) (b)

习题6-2图

(b)对于底坡i>0条件下均质潜水含水层二维流，渗流宽度不变，而渗流厚度h沿流向不变。根据渗流连续性原理，可知q=常量。 那么，由裘布依微分方程

q??Kh?H ?x可知??H沿流向将不变，水头线H为一斜直线。?x

(c)对于底坡i>0条件下均质潜水含水层二维流，渗流宽度不变，而渗流厚度h沿流

第三节 微分方程模型

本节介绍确定性动态系统的微分方程建模。首先回顾物理领域的微分方程模型，然后介绍今非物理领域的微分方程模型。

一、徽分方程应用举例

人们对于微分方程的研究，早在十六七世纪微积分建立的时候就已经开始了，在17世纪和18世纪初得到了迅速的发展，成为研究自然现象的有力的工具。早期的研究与几何及力的研究关系密切。在17、18世纪，人们借助于微分方程，在力学、天文学、物理学等领域中，取得了重要的成就。

在一些应用问题中， 往往不能直接找出所需要的函数关系。 但是，可以根据问题所提供的线索，列出含有待定函数及其导数的关系式，称这样的关系式为微分方程模型。给出微分方程模型之后，对它进行研究，找出未知函数这一过程称为解微分方程。

下面给出的几个问题都是与时间t有关。对于一个依赖于时间t的量y的情况， 建立一个关于

，y与t的关系式， 它在任何时刻均成立。对这个方程积分， 便得到一个只含

的新方程。新方程中含有积分常数， 并且对于任何特定的t仍然成立。

。对于任何确

有y和t而不含

然后，利用问题中的一些特定信息，确定这些积分常数，于是，得函数定的t0，都可以算出

。

一般来说，求解一个应用问题时，可以按照如下步骤：

第三节 微分方程模型

本节介绍确定性动态系统的微分方程建模。首先回顾物理领域的微分方程模型，然后介绍今非物理领域的微分方程模型。

一、徽分方程应用举例

人们对于微分方程的研究，早在十六七世纪微积分建立的时候就已经开始了，在17世纪和18世纪初得到了迅速的发展，成为研究自然现象的有力的工具。早期的研究与几何及力的研究关系密切。在17、18世纪，人们借助于微分方程，在力学、天文学、物理学等领域中，取得了重要的成就。

在一些应用问题中， 往往不能直接找出所需要的函数关系。 但是，可以根据问题所提供的线索，列出含有待定函数及其导数的关系式，称这样的关系式为微分方程模型。给出微分方程模型之后，对它进行研究，找出未知函数这一过程称为解微分方程。

下面给出的几个问题都是与时间t有关。对于一个依赖于时间t的量y的情况， 建立一个关于

，y与t的关系式， 它在任何时刻均成立。对这个方程积分， 便得到一个只含

的新方程。新方程中含有积分常数， 并且对于任何特定的t仍然成立。

。对于任何确

有y和t而不含

然后，利用问题中的一些特定信息，确定这些积分常数，于是，得函数定的t0，都可以算出

。

一般来说，求解一个应用问题时，可以按照如下步骤：