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qiusuozhong

新虫 (初入文坛)

[求助] 一阶微分方程求解 已有2人参与

计算空气阻力时遇到一个一阶微分方程,如附件图片
可以化简为以下形式,

其中g,A为常数,求v关于t的表达通式
求问通解该如何算?

一阶微分方程求解
Screenshot_1.jpg
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peterflyer

木虫之王 (文学泰斗)

peterflyer


【答案】应助回帖

感谢参与,应助指数 +1
dv/dt=g-A*v^2=g*(1-A/g*v^2)
dv/(1-A/g*v^2)=g*dt
{1/[1-sqrt(A/g)*v]+1/[1+sqrt(A/g)*v]}*dv=2*g*dt
Ln{[1+sqrt(A/g)*v]/[1-sqrt(A/g)*v]}=2*g*sqrt(A/g)*t + LnC
由t=0 v=0代入上式得到C=1
[1+sqrt(A/g)*v]/[1-sqrt(A/g)*v]}=exp{2*sqrt(A*g)*t}
v=sqrt(g/A)*sh[sqrt(A*g)*t]/ch[sqrt(A*g)*t]
2楼2016-06-13 14:51:25
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aprillf

木虫 (正式写手)

【答案】应助回帖

感谢参与,应助指数 +1
通解简单的形式应该是类似这样;



tanh 表示双曲正切 tanh(x)=(e^x-e^-x)/(e^x+e^-x)

» 本帖已获得的红花(最新10朵)

3楼2016-06-13 21:38:29
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Edstrayer

版主 (著名写手)

方寸斗室小天地正气迷漫大世界

分离变量型
青葱岁月圣诞夜,浪漫歌舞迎新年。
4楼2016-06-14 02:47:31
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qiusuozhong

新虫 (初入文坛)

送红花一朵
引用回帖:
3楼: Originally posted by aprillf at 2016-06-13 21:38:29
通解简单的形式应该是类似这样;

\sqrt{\frac{g}{A}}\tanh\left(\left({\color{red}C_1}+t\right)\sqrt{gA}\right)

tanh 表示双曲正切 tanh(x)=(e^x-e^-x)/(e^x+e^-x)

请问这个是怎么推倒出通解是这个形式的吗?

发自小木虫Android客户端
5楼2016-06-15 09:45:58
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qiusuozhong

新虫 (初入文坛)

引用回帖:
2楼: Originally posted by peterflyer at 2016-06-13 14:51:25
dv/dt=g-A*v^2=g*(1-A/g*v^2)
dv/(1-A/g*v^2)=g*dt
{1/+1/}*dv=2*g*dt
Ln{/}=2*g*sqrt(A/g)*t + LnC
由t=0 v=0代入上式得到C=1
/}=exp{2*sqrt(A*g)*t}
v=sqrt(g/A)*sh/ch...

非常感谢,很详细

发自小木虫Android客户端
6楼2016-06-15 09:47:07
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