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關于微分方程的基本定理
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| Sample Text常微分方程 解對初值與參數(shù)的連續(xù)依賴性,不知道怎么樣用圖形怎么展現(xiàn)?我始終不太理解對參數(shù)的依賴性這一點 請師兄師姐們指教 |
金蟲 (正式寫手)
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對方程:y'=f(x,y) 方程解的圖表示由初值點(x0,y0)出發(fā)的一條曲線,此曲線的斜率恰為f(x,y) 問題有:解的存在性,由(x0,y0)出發(fā)可以有一條曲線;解的唯一性:出發(fā)的曲線是唯一的;解對初值的連續(xù)依賴性:如果要從某點出發(fā)后的曲線仍然在原來曲線的周圍,只需要要求出發(fā)點在原來的初值點的小領域內 解釋課本給的充分條件:如果f(x,y)=g(x),上述幾個問題也自然得到解決了。如果右邊為f(x,y),如何來得到曲線呢?第一步:得到一個曲線族。即,首先令y=y0,即由右邊為f(x,y0)得到一個曲線y1(x)(因為右端與y無關),再由f(x,y1(x))可得到曲線y2(x),繼續(xù)進行下去,所以得到了一個曲線族{yn(x)},都過初值點。第二步:如果yn(x)收斂于y(x),y'n(x)一致收斂于y'(x),則只需在y'n=f(x,yn-1)中令n趨于無窮大即可得到y(tǒng)'=f(x,y),即得到了解。而我們課本上給的充分條件恰好能使得上面的曲線族收斂 問題二:為什么一定要使得解唯一呢?那是因為我們無論用什么數(shù)值解,所得的曲線族都是一定的,而如果沒有唯一性,我們得到的數(shù)值解就不一定為我們所希望的那個。 問題三、為什么必須要求解要對初值的連續(xù)依賴呢?(沒有唯一性當然更談不上連續(xù)依賴性的)因為我們所測得的初值是有誤差的,如果對初值很敏感,我們無論把初值做的多精確、誤差有多小,得到的近似解都可能與原解差別更大的 |
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