微分方程与差分方程_详解与例题(14)
发布时间:2021-06-06
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再由y(1) 1,得c1
2
.∴所求特解为
2y 1 2 x
,即y
12
x
2
4x 5
.
【例7.24】微分方程xy 3y 0的通解为__________。 【详解】设y
dpp
3dxx
P
,则y
dpdx
.方程化为x
dpdx
3p 0
。分离变量,得
。两端积分,得lnp 3lnx c1
c1
P e
c2
1x
3
cx
3
,即
c3x
2
dydx
cx
3
, dy
cx
3
dx
. .
轴上的截距等于
x0
1
x
积分得y
1x
2
c2 c2
. 因此应填y
c3x
2
c2
【例7.25】设对任意x求
f(x)
0
,曲线y f(x)上点 x,f(x) 处的切线在y
f(t)dt
,
的一般表达式。
f(x)在点 x,f(x) 处的切线为Y
【详解】曲线y
令x
0
f(x) f (x) X x 。
,得切线在y轴上的截距为Y
f(x) xf (x)
1x
f(x) xf (x)
(x) x
2
。
由已知
0
x
f(t)dt
,即xf
f (x)
0
x
f(t)dt
。
两端对x求导,得 令P
f (x)
xf (x) f (x) 0dpdx
。
P 0
,则
dpp
f (x)
。代入得x
P
C1x
dpdx
,
c1x
分离变量,得
dxx
。 即
df(x)dx
。
积分得f(x) c1lnx C2。 【例7.26】求微分方程y 【详解】设
1dp2
dy
2
12
(y )
2
2y
满足条件y
dpdy
dydx
p
x 0
2
,y
x 0
2
的特解。
Pdpdy
12p
2
p y
,于是
dpdy
y
dpdx
dpdy
. 代入原方程,得
2y
,即
12
2
p
2
2y
.
p
2
4y
。
这是关于p2和y的一阶线性方程,其通解为
p
2
1dy 1dy y
e 4ye dy C1 e
4ye
y
dy C1
p
2
e
y
4ye
y
4e
y
C1 c1e
y
4 y 1 .
解出P,则P
c1e
y
4 y 1 或P
c1e
y
4 y 1 (不合题意舍去)
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