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解一个微分方程组问题如下:du/dt=v+w dv/dt=-u+xw(t)与x(t)已知;初值:u(

答案:2  悬赏:10  手机版
解决时间 2021-01-27 00:31
解一个微分方程组问题如下:du/dt=v+w dv/dt=-u+xw(t)与x(t)已知;初值:u(
最佳答案
首先纠正一下你提问的说法,你给出的是一个常微分方程的初值问题,不是微分方程组,这两个是由区别的.下面开始解答你的问题:一、先求方程的通解(这一部分是从给你的一道相同题目中拷贝过来的,写到这里是为了方便理解.所不同的是:一个常数是Q,一个是Wm):化简方程(将分母中W^2的系数1/(Wm)提出去,并放到等号右边)为: dW/[(Wm)W-W^2]=[k/(Wm)]dt,再整理(分母分解因式):dW/[W(Wm-W)]=[k/(Wm)]dt等号左边裂项得:1/(Wm)[dW/W+dW/(Wm-W)]=[k/(Wm)]dt即 [dW/W+dW/(Wm-W)]= kdt两边同时积分得:ln|W|-ln|W-Wm|=kt+c1W/(W-Wm)=Ce^(kt)整理可得方程的通W(t)=-[C(Wm)e^(kt)]/[1-Ce^(kt)].二、代入初始条件求特解,即确定通解中的常数C:由W(0)=W0可知:W0=W(0)=-[C(Wm)e^(k*0)]/[1-Ce^(k*0)]=-[C(Wm)]/[1-C].解得:C=W0/(W0-Wm).因此原初值问题的解为:W(t)=-[(W0)(Wm)e^(kt)]/[(W0)( 1-e^(kt) )-Wm].
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