第十三章微分方程建模是数学建模的重要方法,因为许多实际问题的数学描述将导致求解微分方程的定解问题。将形形色色的实际问题转化为微分方程的定解问题,大致可以按以下几步进行:1. 根据实际要求确定要研究的量(自变量、未知函数、必要的参数等),并确定坐标系。2. 找出这些量所满足的基本规律(物理、几何、化学或生物学等)。3. 应用这些规律列出方程和定解条件。列出方程的常见方法包括:(i)直接根据已知规律列出方程,如牛顿第二定律、放射性物质的衰变规律等;(ii)利用微元分析法和积分法在任意区域上建立微分方程。在生物、经济等学科中,利用模拟和近似法建立微分方程模型。在实际建模过程中,通常综合运用上述方法,根据实际情况做出假设与简化,并通过验证与实际情况的对照,修改模型以提高准确性。本章将利用以上方法讨论微分方程建模的具体问题。