约 50 分钟
换元目标是暴露可分离或线性结构,必须同时变换导数。
读题后先把“已知—所求—约束”写成三行。已知决定对象的结构,所求决定是算值、判敛还是证明,约束决定公式是否合法。强化题真正的分水岭不是记忆公式数量,而是能否在第一分钟排除不适用的方法,并为选中的方法写出成立条件。
方程y′=(x+y)/x,令v=y/x,则y=xv、y′=v+xv′,得到xv′=1,可积分v=ln|x|+C,故y=xln|x|+Cx。
现在停笔复盘:第一处决定路线的信息是什么?每个等号根据哪条定义、定理或代数变形?若删掉一个条件,哪一步最先失效?把答案说清后再继续。微分方程要把解代回原式,多元题要检查区域和变量,级数要区分绝对与条件收敛,曲线曲面积分还要核对方向。
结论: 一阶齐次型y′=F(y/x)令v=y/x;含ax+by的结构可令u=ax+by。边界:x=0通常不在换元定义域,解的有效区间需单独说明。
抄卡片时不可只留主公式,必须保留符号、条件、方向或区域以及失效边界。公式是压缩后的推理链,不是脱离前提的口令。复习时遮住正文,凭这张卡重做模型;若无法说明每个符号指什么,就回到上一段补齐,而不是机械多抄一遍。
第一类错误是对象混淆,例如把偏导存在当成可微、把通项趋零当成级数收敛;第二类是边界遗漏,例如换序不重画区域、Green公式不检查方向;第三类是算完不验。数值结果至少用代回、求导、量级、对称性或特殊点中的一种独立检查,证明题则尝试构造反例检查条件必要性。
对y′=(y/x)²完成v=y/x换元并检查v的平衡解。
页面配有单选、多选和计算题。选择题逐项写成立或失效的理由;计算题保留识型、关键公式、边界处理、结果与反查。24小时后闭卷重做计算题,七天后与本章另外两节混合限时。错题只记录第一处错误及修正动作,避免抄一页看似完整却无法迁移的答案。
合上正文,用一分钟讲清“题型信号—适用条件—完整路线—检查方法”。再把模型中的常数、区域或方向改掉,判断原路线是否仍然有效。能处理这个小变式,才算掌握;只能复述原题结论,则回到公式卡补上缺失边界。
Practice
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。
示例化简后xv′等于多少?
齐次型常用什么换元?
变量代换要同步处理?
多选题:必须选全正确项,漏选或多选均不得分。