解微分方程主要是在幹什麼事?為什麼要解微分方程?

時間 2021-05-06 19:08:07

1樓:Awaken

其他答主都回答地很專業,非常數學化。不過非數學專業和未接觸很多大學數學知識的人,可能看不太明白。

先說微分方程是什麼。很簡單,可以暫時理解為方程中同時有y和dy(y的微分)。如:y+dy/dx=0

代數方程常用的待定係數法等,似乎都不能直接用於求解。於是數學家們開始研究如何求解,最終很聰明地找到了解答的方法。

解微分方程在幹什麼事?沒幹什麼事,和以前解一元一次方程沒多大區別,解方程而已。

解微分方程的原因?沒什麼原因,就是計算中碰到了,必須解決它,才能得到結果。

2樓:張曉宇

線性變換T把空間A中的每個向量變成空間B的向量。

有時候在A中能找到乙個向量v,經過T變換後變成乙個方向不變,大小縮放的向量mv,m是縮放係數。向量v和係數m就是線性變換T的特徵向量和特徵值。

向量v所指示的方向是特殊的,對T保持不變。某種意義上,v就是線性變換T的「旋轉軸」。

導數是線性變換,其操作物件是函式,函式也是一種向量。

解微分方程就是在找導數的某個旋轉軸。

3樓:陳客服寧波

把導數理解為篩子,資料從篩子裡篩過去,你可以知道這個資料的精細程度,你也知道這個資料是什麼,那解微分方程就可以理解為,你知道這個資料有多細膩,但你不知道是什麼資料(有可能是綠豆面,也有可能是玉公尺麵),這個時候就出現了乙個e打底的資料,就是說,可以通過某階微分方程的資料可以是無窮種可能的粒子。

4樓:清明鐮鮫

就是在你不知道兩個事物之間相互作用會導致什麼後果的時候,先找出他們之間相互作用的方式,也就是當1個單位的a事物會怎養轉變為幾個單位的b事物。這就是尋找微分關係,然後列出微分方程確定微分關係,然後分離變數,兩側分別積分後回到巨集觀視角來看最終相互作用後的結果。

編的差不多了。

5樓:盜版珍藏科學家

IT行業的,聽前輩說的,遊戲開發需要用大學學的線性代數,概率論還有微分方程。

但是我不知道為什麼需要用,等我接觸到了,再來補充吧。

6樓:hello hi

我們學習的過程是從代數方程到常微分方程,再到偏微分方程。從物理上看,就是為了更精確描述實際。

你以固定的速度,跑完操場一圈,你跑步的速度等於操場長度除以你花的時間。這是代數方程。可是實際上你的速度是變化的,嚴格的講時刻都可能變化,你可以用常微分方程來描述這個過程。

解方程的過程是根據已有的資料獲得你不知道的資料。比如已知你個人跑步速度隨時間的變化,那麼根據剛才的常微分方程,你可以求解出你跑步過程中任意時刻所在的一圈的位置。更多的實際過程要用偏微分方程來解決,剛才的跑步問題裡,我們只有時間乙個自變數,我們再舉乙個多個自變數的例子。

比如你進去臥室裡,開啟空調,房間內溫度慢慢降低,房間裡各個位置的溫度都是隨時間變化的。溫度既和空間位置有關也和時間有關,如果我們可以得到溫度,空間位置,以及時間滿足的偏微分方程,我們就可能通過解方程把各個位置,不同時刻房間的溫度求解出來。至於怎麼解方程那是另外一回事了。

大多數的工科專業學的東西就是不同的實際應用裡涉及的代數方程,常微分方程,偏微分方程。這些方程不同精度上描述了我們研究的問題。求解這些方程可以獲得我們想要的東西。

這樣我們廣大工農兵才能又快又好的建設社會主義。

7樓:若天語

比如說很多物理方面的題,很難從巨集觀上解決,這時候就要考慮微觀(這裡的巨集觀微觀不是指簡單的大小,而是乙個物理過程的整體和區域性)列出微分方程,然後求解。當然能從巨集觀角度直接解決的肯定也能用微分方程,不過沒必要。我目前只知道這麼一些微分方程的用處。

8樓:

第二個問題應該挺基礎的,有些答案有些太深入了。

那麼微分方程就是把未知數換成了未知的曲線,或是未知的曲面。

舉個最基礎的例子。求簡諧運動(鐘擺運動)時,我們發現未知的不再是乙個數量(點),而是乙個運動方程(曲線),於是便要用微分方程(呃,方程的方程)來解。

這個曲線(面)要符合一定的條件,比如它的切線(面)要如何如何啦,曲線的二階導數和曲線要如何如何啦,還有曲面的偏導數之類的。

明白了第二個問題,其實第乙個問題也解決了吧。

9樓:工科男

舉個例子

大多數動力學系統都可以簡化為質量-剛度-阻尼系統。對於這些系統要研究它的動態特性就要建立微分方程。然後採用數值方法可以得到它的解,包括速度,位移。

可以求出某點隨時間的變化狀態。能夠反應該系統的本質。

假如算出來振動太大,就要採用控制系統,控制演算法進行控制。

10樓:湫伊淼

比方說物理方面的很多方程建立起來都是微分方程...

感覺微分方程描述的其實是點與它領域的關係吧。那麼你就可以通過這個方程解出領域,也就是解出函式了。

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