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上海交通大学

第二章 初等积分法

覆盖四类可初等求解的一阶方程:恰当方程与积分因子、变量分离方程、一阶线性方程、以及通过变量替换化归的齐次方程、伯努利方程与里卡蒂方程。本章也划出了初等积分法的边界——并非所有一阶方程都能初等求解。

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知识点

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2.1 恰当方程与积分因子

2.1 恰当方程与积分因子

恰当方程与积分因子

如果一个微分形式的左端恰好是某个二元函数的全微分,那么方程就把自己写成了 ,求解退化为「找一个势函数」;积分因子则是把不恰当方程改造成恰当方程的那个乘数。

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2.2 变量分离方程

2.2 变量分离方程

变量分离方程

变量分离的全部内容就是「把 和 分到等号两边,然后各自积分」;真正容易失分的地方不在积分,而在除以因子之前有没有先问一句「这个因子会不会为零」。

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2.3 一阶线性方程

2.3 一阶线性方程

一阶线性方程

一阶线性方程是初等积分法里最值得背下通解公式的一类:因为它的积分因子只依赖 ,常数变易法、积分因子法、待定公式三条路最后都通向同一个结果。

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2.4 初等变换法

2.4 初等变换法

初等变换法:齐次、伯努利与里卡蒂方程

初等变换法的全部技巧只有一句话——通过引入新未知函数,把方程硬拉回已知能解的那几类;齐次方程化为变量分离,伯努利化为线性,里卡蒂在已知一个特解时化为伯努利。

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