常微分方程(Ordinary Differential Equation,简称ODE)是数学中研究未知函数及其导数之间关系的重要分支。具体来说,常微分方程是 未知函数只含有一个自变量的微分方程。根据未知函数及其导数的不同阶数,常微分方程可以分为一阶、二阶、三阶等。常微分方程在物理学、生物学、经济学和工程学等多个领域有广泛应用,是描述动态系统和许多其他科学现象的基础工具。
常微分方程的一般形式可以表示为:
\[ F(x, y, y', y'', \ldots, y^{(n)}) = 0 \]
其中,\( x \) 是自变量,\( y \) 是未知函数,\( y', y'', \ldots, y^{(n)} \) 分别表示 \( y \) 的一阶导数、二阶导数,直到 \( n \) 阶导数。
常微分方程的解法多种多样,包括分离变量法、积分因子法、特征方程法、幂级数解法等。根据方程的具体形式和所给条件,可以选择合适的方法来求解。
总结来说,常微分方程是描述一个变量随另一个变量(通常是时间)变化规律的重要数学工具,广泛应用于科学和工程的各个领域。