前言

常微分方程建模是数学建模的重要方法,因为许多实际问题的数学描述将导致求解常微分方程的定解问题。把形形色色的实际问题化成常微分方程的定解问题,大体上可以按以下步骤:

(1)根据实际要求确定要研究的量(自变量、未知函数、必要的参数等)并确定坐标系。

(2)找出这些量所满足的基本规律(物理的、几何的、化学的或生物学的等等)。

(3)运用这些规律列出方程和定解条件。

求解方式:
(1)解析解法(精确解)

(2)数值解法(近似值)
就是将x离散化,求得每一个x对应的近似y
式子

求解思路

求解微分方程

用差商近似导数

在这里插入图片描述
然后再

用数值积分方法

在这里插入图片描述

泰勒多项式近似

用python求解微分方程

符号解法

例子
例子

代码

#程序文件Pex8_1.py
from sympy.abc import x
from sympy import diff, dsolve, simplify, Function
y=Function('y')
eq=diff(y(x),x,2)+2*diff(y(x),x)+2*y(x)  #定义方程
con={y(0): 0, diff(y(x),x).subs(x,0): 1}  #定义初值条件
y=dsolve(eq, ics=con)
print(simplify(y))

求得
结果

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