基礎:什麼是微分方程
特解
通解描述一整族曲線;特解是那族裡某一個特定的成員——一條單一的曲線,沒有剩下任何可調的常數。如果通解是目錄,特解就是你訂購的那一件。它是當情境提供了足夠資訊、釘住每一個常數之後,你所得到的東西。
精確地說,特解是從通解出發、為它所有任意常數指定確定的數值而得到,通常是為了滿足給定的初始或邊界條件。從 y = C e^(kt) 開始;若已知時間 t = 0 時的量是 5,我們令 t = 0 得 5 = C e^0 = C,所以 C = 5,特解就是 y = 5 e^(kt)。沒有常數還是自由的;曲線現在被唯一確定了。我們用來固定常數的那筆資料,正是把開放的族變成一個具體答案的東西。
特解才是真實應用真正需要的:你要的不是每一條可能的族群曲線,而是「從今天的族群數出發」的那一條。從通解到特解的動作——寫出通解,再套用條件解出常數——是幾乎每一種求解方法的標準收尾步驟。(留意之後一個詞彙上的衝突:在非齊次線性方程的理論裡,「特解」會有第二個、更狹義的技術意義——受迫方程的任何「一個」解,用作組合的積木。同樣的字,相關但不同的概念。)
從通解 y = C e^(kt) 出發,初始條件 y(0) = 5 迫使 C = 5,給出特解 y = 5 e^(kt)。它是通過點 (0, 5) 並服從方程的那條單一曲線。
條件釘住常數;族塌縮為一條確定的曲線。
留意之後的雙重意義:對非齊次線性方程,「特解」也指用來組建通解的、受迫方程的任何單一個解。上下文會告訴你指的是哪個意思。
又稱
另見