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常微分方程matlab算法

生活 更新时间:2024-06-23 10:04:57

有很多的常微分方程解析解求解困難,部分微分方程可能需要使用數值解法。這裡根據MATLAB軟件,介紹一些常微分方程的解析解求解方法。

齊次微分方程

常微分方程matlab算法(常微分方程MATLAB解析解法入門)1

常微分方程matlab算法(常微分方程MATLAB解析解法入門)2

syms y(x)

ode=diff(y,x)-y==0;

cond=y(0)==1;

ys(x)=dsolve(ode,cond)

syms y(x)

ode=diff(y,x)-y==x;

cond=y(0)==1;

latex(dsolve(ode,cond))%打印latex格式

一階非線性微分方程

常微分方程matlab算法(常微分方程MATLAB解析解法入門)3

syms y(x)

ode=diff(y,x)^2-y==0;

cond=y(0)==[];

ys(x)=dsolve(ode,cond)%通解

syms y(x)

ode=diff(y,x)-y^2==0;

cond=y(0)==1;

ys(x)=dsolve(ode,cond)

二階常微分方程

syms y(x)

ode=diff(y,x,2)-y==0;

% cond=y(0)==1;

cond=[];

ys(x)=dsolve(ode,cond)

dy=diff(y,x);

cond=[y(0)==2,dy(0)==0];

ys(x)=dsolve(ode,cond)

syms y(x)

ode=x^2*diff(y,x,2) x*diff(y,x)-y==0;

% cond=y(0)==1;

cond=[];

ys(x)=dsolve(ode,cond)

dy=diff(y,x);

cond=[y(1)==2,dy(1)==2];

ys(x)=dsolve(ode,cond)

syms y(x)

ode=diff(y,x,2)-(1-y^2)*diff(y,x) 2*y==0;

% cond=y(0)==1;

cond=[];

ys(x)=dsolve(ode,cond,'implicit',true)

%不能求解符号解,添加屬性'implicit',true,隐式解析解

%若隐式求解仍不能,則使用數值解法

三階常微分方程

syms y(x)

ode=diff(y,x,3)-y==0;

% cond=y(0)==1;

cond=[];

ys(x)=dsolve(ode,cond)

dy=diff(y,x);

dyy=diff(y,x,2);

cond=[y(0)==2,dy(0)==0,dyy(0)==0];

ys(x)=dsolve(ode,cond,'IgnoreAnalyticConstraints',true)%不使用簡化規則

syms y(x) a b c d e

ode=a*diff(y,x,3)-b*y==0;

% cond=y(0)==1;

cond=[];

ys(x)=dsolve(ode,cond)

dy=diff(y,x);

dyy=diff(y,x,2);

cond=[y(0)==c,dy(0)==d,dyy(0)==e];

ys(x)=dsolve(ode,cond,'IgnoreAnalyticConstraints',true)%不使用簡化規則

simplify(ys(0))

解微分方程組

syms x(t) y(t)

ode1=diff(x,t)==x y;

ode2=diff(y,t)==-x y;

ode=[ode1,ode2];

cond1=x(0)==0;

cond2=y(0)==1;

cond=[cond1,cond2];

[xs(t) ys(t)]=dsolve(ode,cond)

sol=dsolve(ode,cond);

sol.x

sol.y

這是一篇MATLAB求微分方程解析解的很好的入門教程,注意代碼可幅值粘貼使用哦!記得點贊收藏!

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