常微分方程解的丢失问题
常微分方程解的丢失问题
嘿,这个问题其实很好理解,我给你举个实打实的例子你就秒懂了!
核心原因其实很简单:当你给微分方程两边除以某个函数时,你默认了这个函数不等于0,但那些让除数为0的函数值,说不定刚好就是原方程的解——因为这时候方程的左右两边可能都等于0,天然满足等式,可你在除法步骤里直接把这种情况排除了,自然就丢了解。
拿这个具体的微分方程举例:(y - 1)y' = y(y - 1)
先看原方程的解:
- 你直接把y=1代入试试:左边是(1-1)y' = 0,右边是1*(1-1)=0,两边完全相等,所以y=1肯定是原方程的一个解。
- 但如果我们直接给两边除以(y-1)(这时候我们默认y≠1),就得到简化后的方程
y' = y,解这个方程得到的是y = Ce^x(C是任意常数)。你会发现这个解里根本没有y=1,不管C取什么值,Ce^x都不可能恒等于1,这就把y=1这个解给彻底丢了。
所以总结一下:每次给微分方程做除法操作时,一定要回头检查一下除数为0的情况是不是原方程的解,如果是,得把它补回你的解集中,不然得到的解就是不完整的哦!
备注:内容来源于stack exchange,提问作者Даниил Носиков




