【微分方程】你真的了解什么是通解吗?这个问题说不定会问晕你
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平家萤 楼主
请原谅我用这种标题,通解的问题真的很困扰我,拜托高手解惑,感谢!
请先看这个问题
这是某考研视频的例题,题不难,但是涉及到一些概念问题,需要大家帮帮忙,因为另外一个考研视频的说法和这个不一样
问题一:我们用讨论除过去的部分是否为0吗?
在求通解的过程中,必然会有这一步
那么问题来了,要不要讨论y=1或者y=-1呢,有的老师说,必须要考虑除过去的东西可能为0的情况,有的则说,通解不是全部解,不用考虑
我这个视频的老师,用定义来解释这个问题,因为通解定义为“解中所含独立常数的个数等于方程的阶数”
该微分方程的解为
1个常数,原题方程是1阶,于是所求为通解,不用考虑y是否等于1或者-1
谁说的对呢??
问题二:解答过程中遇到ln了,要加绝对值吗?
还是上面那道题,解答过程中你会有这步
出现ln了,当然,图里的解答过程中是用了绝对值的了
不过,如果你在解答过程中不用绝对值,会发现结果还是一样的
那么到底用不用加绝对值呢?
这个视频的老师,再针对ln是否加绝对值时,是这么回答的:
你在之后的解题中会出现这一步
如果你一开始没有绝对值,那么最后就得不出"正负C1的平方",那么你在最后的答案的C里面,将会没有负数,意味着你丢了一半的阶,所以解题过程中必须有绝对值!
但是!!!
我的问题来了,这说法和“问题一”中的说法矛盾啊!
让我们回忆一下,问题一针对是,要不要讨论除过去的东西是否为零,具体到这个问题就是”是否讨论y=1或者-1“
而这个老师的结论是不用考虑,理由是通解不是全部解,通解的定义是”解中所含独立常数的个数等于方程的阶数“
那么如果把这个结论套用到问题二,我在解答过程中就不用考虑绝对值的问题,因为丢了负数又如何呢,我求得是通解,而且最后我的答案和加了绝对值是一样的,所含一个独立常数,等于问题阶数也就是一阶,虽然我丢了一半的解,但是!我的通解符合定义,也是
正确的

那么为什么还要我在解题过程中加绝对值呢??反正我求的是通解不是全部解啊!
这就是我的两个问题,很长,问得很细,不知到有没有朋友肯看到最后,我真的很迷惑,拜托为我解惑,感谢!!
2017年07月27日 09点07分 1
level 14
除的时候加上一句“当y^2≠1时”;求通解的过程中如果出现了不能判断正负性的情况必须有绝对值,除非,你再加上一句“当......>0时”。
2017年07月27日 09点07分 2
当你把一半的解丢掉的时候,就是多此一举。没有错误,但分,估计也没了。
2017年07月27日 09点07分
除的时候加上一句“当y^2≠1时”,之后我还要讨论“当y^2=1时”吗?
2017年07月27日 09点07分
@平家萤 不用了,因为y^2=1已经是特解了,你写这句话老师就明白了
2017年07月27日 09点07分
level 12
我来装B回答你的非常细致的问题。 如果我来解答的话, 我会这样做:
解:
原方程可以化为
y ' = ( 1- y^2) *tanx
1) 若 1- y^2 ≠ 0, 则有
dy / ( 1- y^2) = tanx * dx
ln / [ (1+y)/(1-y) ] / = ln [(cosx)^(-2) ] + ln C1
/ [ (1+y)/(1-y) ] / = C1 / (cosx)^2
(1+y)/(1-y) = C / (cosx)^2
故微分方程的通解为
y = [ C - (cosx)^2] / [ C + (cosx)^2]
2) 若 1- y^2 = 0, 则有
y = 1 或 y = -1
y = -1 显然是 C = 0 时的特解,
故微分方程有 “奇异解” y = 1
完毕
2017年07月27日 10点07分 3
第一次见非线性微分方程里的奇异解。这的有这个概念吗?
2018年08月19日 04点08分
level 12
对于积分时出现绝对值, 我的做法是:
1. 有绝对值的话一定加上, 一个不能少
2. 然后想办法去掉绝对值。
例如, 本题中, 积分的基本步骤是:
∫ [ 1/(1-y) + 1/(1+y) ] dy = 2 ∫ sinx/ cosx )dx
- ln[/1-y)/] + ln [ /1+y/ ] dy = - 2 ln [ / cosx / ] + ln C1
/ [(1+y)/ ( 1-y)] / = C1 / ( /cosx/ )^2 = C1 / ( cosx)^2
(1+y) / ( 1-y)= C / (cosx )^2
( C = ± C1 )
2017年07月27日 11点07分 4
level 12
绝对值必须加,否则, 你有 70% 的可能将函数的定义域丢失去一半
先加绝对值,再化简去掉绝对值(如果可能的话)
2017年07月27日 11点07分 5
虽然前面的没懂,不过这句话懂了,如果喽嗯后面的数可能是负数就要加绝对值,如果是正数就不用,但如果是正数我家绝对值会不会错?
2018年05月07日 16点05分
回复 Negan💨 : 不会错, 但有绝对值的话多数不是最简单明了的结果。 能够去除绝对值的话最好。
2018年05月08日 01点05分
回复 Negan💨 : 你也许误解了我的意思。 我的意思是:解答中先根据运算法则加上绝对值。 然后再分段、分情况考虑。 绝对号内的值小于或等于 0 的话就将绝对值符号去掉,然后加上负号。 反之, 绝对号内的值大于或等于 0 的话就将绝对值符号去掉,然后加上正号 ---- 这才是真正的去绝对值符号
2018年05月08日 01点05分
@parkteng2011 明白了
2018年05月08日 03点05分
level 3
虽然不太明白,。。但看完了,觉得很有道理。。
2017年12月30日 11点12分 6
level 5
张宇?
2018年01月02日 06点01分 7
level 9
在线性系统里,通解就是全部解。非线性系统里,也只会让求通解,通解不是全部解,让求通解就求通解,丢解不丢分。
2018年08月12日 00点08分 8
level 9
通解不是全部解,不用考虑分母为0,分母为0可以得到奇解。
2018年08月19日 04点08分 9
level 11
各位看一看我的解法有什么问题?
y'=(1-y²)tanx
dy/dx=(1-y²)tanx
dy/(1-y²)= tanx dx
1/2 ∫ 1/(y-1)▬1/(y+1) dy=∫ ─tanx dx
1/2* ln(y-1)▬1/2*ln(y+1)=lncosx+lnc
✔(y-1)/✔y+1)
─────────
C*cosx
(y-1)
─── =C*(cosx)²
(y+1)
2018年08月19日 06点08分 10
level 13
最后感觉还是要写上不包含通解中的特解较好,写完通解后,再写上还有解。。。。,因为有时特解是很重要的解,有重要的实际意义
2018年09月13日 13点09分 11
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