一階線性微分方程公式是:y'+P(x)y=Q(x)。
形如y'+P(x)y=Q(x)的微分方程稱為一階線性微分方程,Q(x)稱為自由項。一階,指的是方程中關於Y的導數是一階導數。線性,指的是方程簡化後的每一項關於y、y'的次數為0或1。
一階線性微分推導:
實際上公式:y'+Py=Q之通解為y=[e^(-∫Pdx)]{∫Q[e^(∫Pdx)]dx+C}中要求每一個不定積分都要算出具體的原函數且不再加C。
而本題∫Pdx=ax,但∫Q[e^(ax)]dx=∫f(x)[e^(ax)]dx中,因為有抽象函數f(x)無法算出具體的原函數,所以要用不定積分與變限積分的公式:∫f(x)dx=∫[a→x]f(t)dt+C(所以每個題都可寫上下限。
本題用此公式取上式的a=0,C換為C1,(當然被積函數也要換成本題的被積函數),代入公式後C1+C換為C2再換為C。這樣才能代入初始條件y(0)=0,求出C。