常微分方程考研讲义(21)
时间:2025-03-10
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从而,原方程的通解为
x y2( c ly ) 是任意的常数,另外y 0也是方程的解. 这里c
特别的,初值问题
dy
P(x)y Q(x)
dx
y(x) y
00
的解为
x0P( )d x0P( )d y=ce e
x
x
xx0
Q(s)e
x0P( )d
s
ds
例3 试证
(1)一阶非齐线性方程(2.28)的任两解之差必为相应的齐线性方程(2.3)之解;
(2)若y y(x)是(2.3)的非零解,而y y(x)是(2.28)的解,则(2.28)的通解可表为
y cy(x) y(x),其中c为任意常数.
(3)方程(2.3)任一解的常数倍或两解之和(或差)仍是方程(2.3)的解. 证 (1)设y1,y2是非齐线性方程的两个不同的解,则应满足方程使
dy1
py1 Q(x) py2 Q(x)
(1)
dxdy2dx
(2)
(1)—(2)有
d(y1 y2)
dx
p(y1 y2)
说明非齐线性方程任意两个解的差y1 y2是对应的齐次线性方程的解.
(2)因为 d(cy(x) y(x))
dx
c
dy(x)dx
d y(x)dx
p((cy) p y Q(x) p(cy y) Q(x)
故结论成立.
(3)因为故结论成立.
d(cy)dx
p(cy),
d(y1 y2)
dx
p(y1 y2),
d(y1 y2)
dx
p(y1 y2)
3、Bernoulli方程
形如
dydx
P(x)y Qx(y) ( n 0,1) (2.38)
n
的方程,称为伯努利(Bernoulli)方程,这里P(x),Q(x)为x连续函数.利用变量变换可将伯努利方程化
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