一阶线性微分方程习题 例5 设函数 上连续且有界,试证明方程的所有解在 上有界。证明 设 为方程的任一解,满足由公式或按上述变易法求解,得到(1),设 由(1)式两端取绝对值,有,取,例6 设 上连续,且 求证方程的一切解 均有证明 设 是方程的任一解,且满足,由求解公式,知方程的解为于是当 时,有,当因此,只需证明,由积分中值定理证。假设 那么,由积分中值定理,对任意闭区间,这与已知条件,例7 混合流体问题。容器内有含物质A的流体,当t=0时,流体体积 流入:流速流出:流速 求时刻t时容器中物质A的质量及流体浓度。,解 设t时刻,容器内物质A的质量为x=x(t),浓度为 由微元法,经过时间dt,容器内物质A的增量dx为或又代入上式,有,即因此,问题归结为求解初值问题(1)具体问题:某厂房容积为 经测定空气中含有 的速度输入含有 的新鲜空气,同时又排出等量的室内气体,问30分钟后室内所,含 的百分比。 解 设在t时刻,厂房内 的百分比为 由题意,在(1)式中,有 于是问题为现在代入(2),得,那么,初值问题的解满足解出x,有以t=30分=1800秒代入,得即30分钟后,室内气体接近新鲜空气的程度。,