How to| 求解微分方程
Wolfram 语言的微分方程求解函数可自动应用于多种不同类型的微分方程,自动选择适当算法,而用户无需进行任何预处理.
使用 DSolve 求解微分方程
的
,
为独立变量:
DSolve[y'[x] == x, y[x], x]由 DSolve 给出的解释一个规则列表的列表. 最外层的列表包括所有可用的解,而每个小列表是一个特定的解.
如要将一个解用作函数,首先将规则赋给某个变量,在本例中为 solution:
solution = DSolve[y'[x] == x, y[x], x]现在,使用 Part 的简写形式取解的第一部分,即写作 solution[[1]] . 用 /. (ReplaceAll 的简写形式)替换 y[x],然后使用 = 定义函数 f[x]:
f[x_] = y[x] /. solution[[1]]f[4]如要指定初始条件,须将方程和初始条件(
和
)括入一个列表中:
DSolve[{y''[x] == y[x], y[0] == 1, y'[0] == 1}, y[x], x]如果初始条件不足,则返回常数 C[n]:
DSolve[y''[x] == y[x], y[x], x]DSolve[{y'[x] == z[x], z'[x] == -y[x], y[0] == 0, z[0] == 1}, {y[x], z[x]}, x]DSolve[{x'[s] == Cos[t[s]], y'[s] == Sin[t[s]], t'[s] == s, x[0] == 0, y[0] == 0, t[0] == 0}, {x[s], y[s], t[s]}, s]DSolve、/.、Table 以及 Plot 可以一起用于欠定微分方程,绘出不同常数值时解的图形.
首先,使用 DSolve 求解微分方程,并将结果设为 solution:
solution = DSolve[{y''[x] == y[x], y'[0] == 0}, y[x], x]使用 =、/. 以及 Part 和 solution 定义一个函数 g[x]:
g[x_] = y[x] /. solution[[1]]定义一个函数表格 t[x],整数 C[1] 的值在1到10之间:
t[x_] = Table[g[x] /. C[1] -> j, {j, 1, 10}]用 Plot 绘制在范围
上的表格:
Plot[t[x], {x, -2, 2}]