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换元法在常微分方程中的应用

2018-10-21王天璐

大科技·C版 2018年4期

摘 要:换元法又叫变量代换法。这是一种被广泛应用于解决常微分方程中问题的常用方式。主要是利用新的变量代替原来方程中的变量,由难化简,把无法解决的问题转化为能解决问题,快速求出方程解的一种解题思想。换元法的运用对数学研究领域有着至关重要的意义,使得求出的解更加简便快速,是解决高等数学理论和方法的重要工具之一。因此,我们对通过讨论齐次方程和一阶常微分方程的换元思想进行求解,重点总结和概括换元法在常微分方程中的应用。

关键词:换元思想;常微分方程;应用求解

中图分类号O175 文献标识码:A 文章编号:1004-7344(2018)11-0040-02

在我们的生活中,无论是哪个研究领域,都有许许多多的问题需要被解决。我们一般在解决问题时,会对问题先进行假设,在此基础上在进行合理分析,将其转化,利用数学方法进行解决。当然,在数学领域也是同样的道理。换元法就是采用数学方法解决数学问题的有效方法之一,其实质是转化变量,关键是构造新的元素和假设元素,依据等量代换值不变的原理,通过变量代入,将原方程由繁变简,化难为易,实现从未知向已知的转化,从而达到解决问题的目的。

换元思想无论是在初等数学阶段和是高等数学领域都是十分重要的,常在代数中被用于求导、求最大值和最小值等。在微分方程中也常常被用于求齐次方程、一阶齐次微分方程和一次隐性微分方程的解。因此,为了探讨出换元法在常微分方程中的应用,本文将通过换元法在齐次方程、一阶齐次微分方程和隐性微分方程中的应用,重点总结常微分方程中的换元思想,从而进一步为我国数学研究学者提供有力的借鉴依据。……

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