求解积分因子的方法整理

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求解积分因子的方法整理
一、恰当微分方程与积分因子
1、对于一阶微分方程
M(x,y)dx+N(x,y)dy=0 (1) 其左端恰好是某个二元函数u(x,y)的全微分,即 P(x,y)dx+Q(x,y)dy=du(x,y)
则称方程(1)为恰当微分方程。

容易得到方程(1)的通解为u(x,y)=c (这里的c 为任意常数)。

可是若(1)不是恰当微分方程,如果存在连续可微的函数
u=u(x,y) ≠0,使得
u(x,y)M(x,y)dx+u(x,y)N(x,y)dy=0为恰当微分方程,则称u(x,y)为方程(1)的积分因子。

2、恰当微分方程的判定 对于一阶微分方程
M(x,y)dx+N(x,y)dy=0 它为恰当微分方程的必要条件为: 二、几种常见的积分因子的类型及求法
1、存在只与x 有关的积分因子 (1)充要条件:
()M N y
x
x N
ψ∂∂∂∂-= (2)形式:u=()x dx e ψ⎰ 2、存在只与y 有关的积分因子
(1)充要条件:()M N y
x
y M
ϕ∂∂∂∂-=-
(2)形式:()y dy e ϕ⎰
这里的
().()x y ψϕ分别是只关于x 、y 的函数。

3、方程(1)有形如u(x,y)=F(x,y)的积分因子,充要条件:
4、方程(1)有形如u[p(x)+f(x)g(y)+q(y)]的积分因子,充要条件:
它的积分因子为:
5、方程(1)有形如u[f(x)g(y)+q(y)]的积分因子,充要条件:
它的积分因子为:
6、方程(1)有形如的积分因子,充要条件:
其中
7、方程(1)有形如的积分因子,充要条件:
它的积分因子为:
8、方程有形如的积分因子,充要条件:
它的积分因子为:
其中这里的
结束语:
对于一阶微分方程,不同的形式有不同的积分因子,积分银子一般不会太容易求得,很多时候需要根据方程的特点进行判断,以上的一些情况是参考了一些文献后,整理而得到的一些特殊情况,对求解一些特殊方程有很大的帮助。

参考文献:
1、新丽、王建新 .一类积分因子存在的充要条件.科学与技术工程.第11卷.第16期.2011.6
2、星海等.三类复合型积分因子的充要条件及其应用.师学院学报.第32卷.第2期.2010.4
3、高正晖.一阶微分方程三类积分因子的计算.师学院学报.2002。

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