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第七章 已知解,反求微分方程

42 分钟

第七章 已知解,反求微分方程

接住上一课

前两课由方程求解,本课反向从函数族或已知解恢复微分关系。关键是消去任意常数,并保证所得方程的阶数与独立常数个数相匹配。

教师带你完成主模型

已知一参数函数族y=Ce^{2x}。求导得y'=2Ce^{2x}=2y,消去C得到一阶方程y'-2y=0。对特解y=e^{2x},有y'(0)=2。把原函数族代回可验证任意C都满足。

你现在先停一下:不看结论,重新写出“型别或定义—合法变形—极限结论”三行。每一行都必须能说明为什么,而不是只写公式名称。

第二次当场检查

含n个独立任意常数的函数族通常通过求导n次并消元得到n阶方程。若已知一组基本解,可构造对应特征根;但只给单个特解不能唯一确定全部可能方程,题目还需指定阶数或形式。

我会追问的易错点

未消尽常数、求导次数不足、把某个特解满足的方程误认为唯一方程,是反求题三错。得到方程后应将整个函数族而非只代一个参数值验证。

迁移到下一题

由y=C1e^x+C2e^{-x}消去C1、C2,得到二阶方程;通过特征根±1反查方程。

口头复述与验算

请用自己的话回答三个追问:这道题的输入条件是什么;哪一步决定最终结果;若把参数改成两倍,答案应怎样变化。随后用一个足够小的数或左右两组取值做量级检查。数值检查只能发现可疑结果,不能替代定义、定理条件和推导。

最后合上正文,在空白纸上重建一次解题路线。若中途需要回看,只记录卡住的那一步;重做时优先修复这一个断点,而不是整段抄写标准答案。

验算结束后,再写一句本题所用方法的适用边界,确保下一题条件变化时不会机械照搬。

完成页面单选、多选与计算题。计算题保留关键极限、展开阶或左右判断;答错时只标第一处逻辑错误,隔一天遮住答案重做。

公式/结论卡(可直接提取)

公式: f′(a)=lim_{h→0}[f(a+h)-f(a)]/h;可导必连续,连续未必可导。边界:左右导数必须同时存在且相等。

抄卡时同时保留符号含义、成立条件和失效边界。公式不是孤立口令;题目条件变化后,必须重新判断入口。

Practice

本课练习

3

先独立作答再提交;编程题会在隔离沙箱中真实编译、运行并对拍。

1计算题:第七章 已知解,反求微分方程 3

y=e^{2x},计算y'(0)。

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2单选题:第七章 已知解,反求微分方程 3

由含一个独立常数的函数族反求方程通常需要求导几次?

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3多选题:第七章 已知解,反求微分方程 3

反求微分方程时哪些做法正确?

多选题:必须选全正确项,漏选或多选均不得分。

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