微分方程本质内容是根据导数能解出原函数,积分也是根据导数求出原函数,它们俩有什么区别?
刚才看到几个回答,没有切题。解微分方程和积分都是为求原函数,但两者有区别,也有联系。
微分方程已知的是函数各阶导数之间的关系式,并不知道各阶导数的具体表达式。然后让求原函数。
如果已知的不是微分方程,也就是不知道导函数满足的关系式,通常情况下会已知导数表达式,让求原函数。仔细想想,二者一样吗?
当然解微分方程离不开求不定积分的。
不知道说清楚了没有。
工科和理科的区别。由积分求原函数是理论,需要在整个变量域内都成立。而微分方程只要在有意义的变量范围内(工程)成立即可。
数学里dy,dx,dy/dx,微分到底是啥,网上都是概念搞不懂,有没有大神能用口语回答一下,谢谢?
口语的回答就是:
dy 是y=f(x) 在x点的切线(在以x为原点的局部坐标系下)的函数解析式;dx是恒等函数id(x)=x 在x点的切线的函数解析式,还是个恒等函数;dy/dx 是 y=f(x) 在 x 点的切线的斜率。具体分析如下。
我们知道,可微函数 y=f(x) 在直角坐标系下 XOY 对应一条曲线?,
对于坐标轴X上的任意实数点x,都有曲线?上一点P=(x, f(x)) 对应,过P有曲线的唯一一条切线?(可微函数,切线存在),在以 P点为圆心的局部坐标UPV下,切线?又对应函数:
其中,K为曲线斜率。
l是一个实数集上的线性函数,满足性质①:
曲线?在局部坐标UPV下的函数(称为增量函数),
与其之差,记为,
是关于Δx的高阶无穷小量,即,
如果 用ℝ表示实数集合,用ℝ*表示实数集上全体线性函数,则 对于每个实数 x∈ℝ,有一个线性函数l ∈ℝ* 与之对应, 这就意味着,我们得到一个 从 ℝ 到 ℝ* 的映射,这个映射是通过 函数f 构造出来的,所以 记为,
这就是函数f的整体微分。相应的,线性函数,
被称为函数f在点x处的微分。
根据性质① 有,
令,
称 f' 为 f 的导函数,f'(x) 为 f 在 x点的导数。
再考虑 恒等函数 ,
求得,
于是,结合 (1) 和(2)有,
进而,定义(1)最终改写为,
也写成,
这就是《高等数学》中我们熟悉的样子。
最后,用C⁰(ℝ)表示全体连续实函数,用C¹(ℝ)表示全体1次可微实函数,则 对于每个 f∈C¹(ℝ),都有一个 f'∈C⁰(ℝ) 与之对应,这样我们就得到了一个映射 D:C¹(ℝ)→ C⁰(ℝ),
称为 微分算子。
其实,微分标志d 本质上也是一个映射d: C¹(ℝ)→(ℝ→ℝ*)。
总结:
可微函数y=f(x) 在x点的微分 dy=df(x)=f'(x)(Δx) 是一个线性函数,f在 x点处切线,在以(x, f(x)) 为原点的局部坐标下对应的 函数解析式;对于恒等函数 id(x) = x ,有 dx = Δx,也就是说,恒等函数的 微分总是它自己 在以(x, x) 为原点的局部坐标下对应的 函数解析式;微分算子,Df = (d/dx) f 保证 对于每一个点x,Df(x) = (d/dx)f(x) 是 f在 x点处切线 的斜率。
微分是一种运算,不是一个符号。
dx表示自变量x的微小增量。dy表示由dx引起的函数值y的微小增量。两者的关系是:
dy=f'(x)dx
上面的运算才叫做微分。