微分方程与差分方程_详解与例题(5)
发布时间:2021-06-06
发布时间:2021-06-06
代入u
yx
,得
yx
1
yx
22
Cx
即y
0
2
x
2
y
2
cx
2
,由已知y
1
2
x 1
0
,代入得
0
2
C 1 , C
y
y
2
∴所求初值问题的解为
x x
2
,化简得y
12
x
2
1
.
【例7.8】设函数f(x)在[1, )上连续。若由曲线y f(x),直线x 1,x t(t 1)与x轴所围成的平面图形绕x轴旋转一周所成的旋转体体积为 V(t)
y f(x)所满足的微分方程,并求该微分方程满足条件y
3
[t
2
f(t) f(1)].试求
x 2
29
的解。
【详解】由旋转体体积计算公式得V(t)
t
1
f
2
(x)dx,于是,依题意得
t
1
f
2
(x)dx
2
3
[t
2
f(t) f(1)] .
2
两边对t求导得 3f(t) 2tf(t) tf'(t).
dydx
yx
yx
将上式改写为 xy' 3y 2xy,即
22
3()
2
2 .
令u
yx
,则有 x
dudx
3u(u 1).
当u 0,u 1时,由
duu(u 1)yx
3dxx
. 两边积分得
u 1u
Cx
3
.
从而方程
dydx
3(
yx
)
2
2 的通解为y x Cxy(C为任意常数)。
3
由已知条件,求得C 1,从而所求的解为
x1 x
3
3
y x xy或y
(x 1).
【例7.9】求微分方程(3x 2xy y)dx (x 2xy)dy 0的通解.
222
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