微分方程有什麼用,給乙個應用的例子?

時間 2021-06-26 02:36:03

1樓:盲和鬼

懷疑的理由是我也被布置了哈哈哈哈。

今天偶然看到。我就來分享一下我的作業啦啦啦……獻醜了。因為高中搞化學競賽,所以我第乙個聯想到的就是物理化學裡的動力學。

連續反應(consecutive reaction)應用模型

k1 k2

A——>B——>C

t=0 a 0 0

t=t x y z

反應開始時,設A的濃度為a,B與C的濃度為0,經過時間t後,A,B,C的濃度分別為x,y,z。生成B的淨速率等於其生成速率與消耗速率之差。

(1)(2)

(3)求解微分方程(1)得

(4)代入微分方程(2)得

這是我們學過的一階線性微分方程(用一下待定係數法),求解最終得到

(5)根據化學反應式的物料守恆

可得最終得到

(6)對令

,可求得中間產物B濃度達到的極大值及此刻的時間點.

代入(4)、(5)解得

回代入(5)的y極大值

根據(4)、(5)、(6)可繪製出A、B、C濃度隨時間變化的曲線圖。橫座標為時間,縱座標為各物種濃度

在(0,+∞)上,A單調遞減,B先增大到極大值後再減小,C單調遞增。

*用geogebra畫的圖

2樓:拍小黃瓜兒

最根本的一點要把握,就是微分方程是將動態的問題轉化為相對靜止的問題進行研究。

比如說乙個簡單的物理應用,中學物理中的運動學,一般有兩種情況,一種是勻速直線運動,加速度就是0,一種是加速度固定的變速運動。不管怎麼樣,加速度是恆定的,即速度的變化率也就是恆定的,a=(v1-v2)/(t1-t2)。

現在到了變加速度運動的情況,即a是不斷變化的。如果要表示某一時刻物體速度的加速度該怎麼辦?物理定義式是不變的,變的是處理問題的數學手段,這個時候就要引入微分這一概念了。

運用之前先要理解微分概念,微分的出現其實就是極限思想的演化。可以把兩個速度時刻間距無限縮小,小到一定程度(極限)實際上就是勻變速的情況了,這樣就把原本的變加速度轉化為勻加速問題進行處理了,該時刻加速度a=dv/dt。這也就體現了微分方程根本的應用,將動態問題轉化為相對靜止的問題進行表示處理。

有關乙個偏微分方程組的求解?

Nemesis XX 初始條件管和空氣溫度都是0度,邊界條件是入口熱風的溫度比如100度。實線是u1虛線是u2 X 1 tube length 1m T 500 simulate 500s Tin 100 gridsX 101 gridsT 11 dX X gridsX 1 dT T gridsT ...

是否存在乙個常微分方程存在整體解的充要條件?

dhchen 簡單的答案是 沒有 但是有很多方法補救。一般是case by case。但是有下面的幾種思路 不斷更新吧 第一種 構造非負的 coecive 增長的泛函,也就是 一般來說這個泛函可以被稱呼為energy。這個時候解就是肯定是全域性的。特別的,如果這個方程是哈密頓,泛函就非常容易構造了 ...

乙個快樂的童年有什麼用?

我現在很慶幸我的童年不快樂。這讓我學會了冷眼看人和社會 學會了閱讀 學會了孤僻地生活 學會了不斷地思考。不快樂並不一定是壞事。 不知道,反正我沒有。現在心理就是和正常人不一樣,我知道,努力的克制,但是總是會在不經意間展露出來,反正我不快樂,童年沒有快樂,大概以後也不會有了。 明日香 無用快樂的童年代...