什么是积分因子?

2个回答

  • 积分因子就是设法找到一个e的幂函数,乘上微分方程后,使得原来的微分方程变成一个全微分方程.

    就本题示范如下:

    dy/dx = x + y

    (x + y)dx - dy = 0

    ∵M = x+y,N = -1

    M/y = 1,N/x = 0

    [M/y -N/x]/N = -1

    ∴ I = e^[∫(-1)dx]=e^(-x)

    d[e^(-x)(x + y)]=e^(-x)dx

    e^(-x)(x + y)=-e^(-x)+C (C为积分常数)

    x+y=-1+C*e^x

    解为:y=-x-1+C*e^x (答案)

    验证:dy/dx=-1+ce^x

    =-1+(x+y+1)

    =x+y 【解答正确】

    1、将微分方程写成:

    M(x,y)dx + N(x,y)dy = 0 的形式

    2、把上面的形式想像得绝对完美一些,

    如果M(x,y)来自于一个多元函数对x的偏导;

    如果N(x,y)来自于一个多元函数对y的偏导.

    那么只要将M(x,y)对x积分;N(x,y)对y积分.

    3、假如是这样,假设原函数是U(x,y)

    M(x,y)=U/x,N(x,y)=U/y

    dU = (U/x)dx + (U/y)dy

    由于二阶导数的先后不影响结果,即:

    U/xy =U/yx

    4、将M(x,y)对y求偏导,N(x,y)对x求偏导;

    然后相减:M/y -N/x

    5、将M/y-N/x除以M(x,y),结果如果是y的函数,就对y积分;

    将M/y-N/x除以N(x,y),结果如果是x的函数,就对x积分.

    6、将积分结果作为e的幂,这就是积分因子.

    7、将积分因子乘上去,就可求解了.