微分方程与差分方程_详解与例题(6)
发布时间:2021-06-06
发布时间:2021-06-06
【详解】将微分方程(3x 2xy
dydx
y
2
22
y)d x(x
2
2x)y d进y0行恒等变形,化为
2xy 3xx
2
2
. 设y xu,有
2xy
x
dudx
3u
2
u 1
2u 1
2
,则
u
3
2u 1
2
du
2
3
3x
dx.
u 1
2
积分得 u u 1 Cx
dydx
,即xy xy x C.
【考点八十五】1. 形如 p(x)y Q(x) 0的微分方程称为一阶线性非齐次微分方程,其
p(x)dx
e Q(x)e
通解公式为:y
p(x)dx
c
.
【评注】由于一阶微分方程的通解只包含一个任意常数c,因此通解公式中的积分
p(x)dx和
Q(x)e
p(x)dx
dx
,只表示其中一个任意的原函数,不含任意常数c。
2. 求通解可以套用上述公式,如不套用公式,就用教材中推导公式的方法求解。
3. 通解公式的记忆方法:一阶线性非齐次微分方程y p(x)y Q(x)等价于
e p
(x)dx
[y p(x)y ]
p(x)dx
pe
xd(x)
Q(即x)[e.
dx c,
p(x)dx
y] e
p(x)dx
Q(x).
两边积分得e
y
Q(x)e
p(x)dx
即
y e
p(x)dx
[ Q(x)e
p(x)dx
dx c].
【例7.10】微分方程xy 2y xlnx满足y(1)
19
的解为.
【分析】直接套用一阶线性微分方程y P(x)y Q(x)的通解公式:
P(x)dx
P(x)dx
[ Q(x)edx C], y e
再由初始条件确定任意常数即可. 【详解】 原方程等价为 y
2x
y lnx,
2x
于是通解为 y e
13
2x
dxdx
[ lnx e
dx C]
1x
2
[ xlnxdx C]
2
=xlnx
19
x C
1x
2
,
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