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一道剑桥2020年数学Tripos Part IA 的方程题

Solve the differential equation

subject to the initial condition .

这道常微分方程题乍一看没有思路,其实注意到只需要两边取倒数即可得到:

如果这么一处理,那么上述微分方程就自然可以转化为一阶线性微分方程。只不过这里的是看作为因变量,而则是看作自变量。我们考虑一般的一阶线性微分方程

的解法是所谓的常数变易法,这种技巧方法其实在偏微分方程中也有应用。究其原因,不论是常微分方程还是偏微分方程,都难免会遇到齐次和非齐次问题,如何将非齐次方程的求解转化为齐次方程的求解,这是我们需要考量的一个关键。这个关键自然是常数变易,把常数写成.

其实从计算的视角来看,上述方法是简单易懂的。先考虑对应的齐次方程()

的通解

然后把换成,再代入原微分方程即可。

手写解答


ps:学数学的很多喜欢吹牛,名词党甚多,本身小朱做公众号也处于风口浪尖之上。但我更宁愿安心做自己喜欢的事情,既不需要别人鼓励表扬,又不需要别人无脑地点评(如果是观点+论证点评另说)。后台有人加我好友,最后能够保持经常交流的多半是数学系老师,可以想见我其实并不是很喜欢跟同龄人聊太多数学。做自己喜欢做的事情就够了。分享我最近在学习的一篇论文:

祝大家小年夜快乐!


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