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文档简介
F(x,y,y) yf(x, f(x,y)g(x)h(y),dyg(x)h(dy
dyf(x,y)改写 g(x)dx两边积分得
g(x)dx例1求微分方程y
(1y2)(1x2)
满足条件y(0)1即 dy 1即 1
2ydy 2xdx1 1
ln(1y2)ln(1x2)lnC1y2C(1x2 y(0)1, C 1y22(1x2注 在方程中,1xln注 x 求微分方程yexyex0
yex
e dyex(ey1)
dy
xdx ln(1ey)ex ey1exp(exC yln[1exp(exC,(t0速度为零解v(t).同时受到重力P与阻力R的作用. Pmg,方向与v一致; Rkv,方向与v相反;
RP
FmgF (a为加速度 mdvmg 即
1ln(mgkv)tC mmgkvektkm vk
k Ce (C k k v(0)0,代入上式
Cmkm
vk
(1ekt
dyf(x,y)若fx,y)
, ,x
dyx x
1 x1xdy
x2y2sin
1(y)2sin x dyf(x,y)g(y uy
yxu,dyux, , uxdug(u)
dug(u) g(u)
dxg(u) u(x,C
y(x,Cx例 y2x2dyxydy
dy
xyx
(y)2 x u
yxx
ux du
ux
x
(11)dudx ulnuClnx, ln(xu)u
lnyyCx
f(x,y)
y
vxy 齐次方程实际是指关于次数相齐,5x2y2dy2xydx0满足y(0)1 v y
xvy,dxydvv (v2y2y2)dy2vy2(ydvvdy) (y (v21)dy2vy
dy2vdv v2 ln(v21)lny
v21y x2y2Cy;又因y(0)1,得C所以所求特解 x2y21xy uxydu1
du
2uduu22x(xy4)22xC(xy1)dx(4yx1)dy xsh,ytk,则 dxds,dydt,(sthk1)ds(4ts4kh1)dt
hk14kh1
h1,kxs1,yt,,(st)ds(4ts)dt, dt
tss
ut,
dtussd 4ts
d d 4u2于是方程化为u d 4u4u1du
d 4u
4u2 ln(4u21)arctan(2u)Cln lns2(4u21)arctan(2u)即
ln(4t2s2)
t)C,ln[4y2(x1)2]arctan(2y)Cx dyf(a1xb1yc1 a2xb2y xsh,ytk,将方程化为齐次方程a1hb1kc1
ahbk
形如dyPx)yQx的方程,称为一阶线性方程 P(x)、Q(x) 是连续的,Q(x)称为自由项. Q(x)0 dyPxy0称为 Q(x) 时,称为一阶线性非齐次方程
dyP(x)y0dyP(x)dx
dyP(x)y lnyP(x)dxy yCeP(x)例 求微分方
dy3y0dy3
dyy
lny3xln yCe3 (C为任意常数另解:(直接套 P(x)
yCe3dxCe3
(C为任意常数dyP(x)yQ( (Q(x) yu(x)eP(x)dx,yu(x)eP(x)dxu(x)eP(x)dx[P(将yy(1u(x)eP(x)dxu(x)eP(x)dx[P(x)]P(x)u(x)eP(x)dxQ( u(x)eP(x)dxQ(x),
u(x)Q(x) u(x)Q(x)eP(x 方 dyP(x)yQ( yeP(x)dxQ(x)eP(x)dxdxC 常数变易(戏P(x)eP(x)dxQ(x)eP(x)dxy 结论例 3ye例 y(1) P(x)3Q(x)e3x ye3dxe3xe3dxdxC e3x[e3xe3xdxC]e3x[xC]由于y(1)0,得y(1)e3[1C0,即C ye3x(x例例xyycos y1ycos ,Px)1Qx)os,
1
y
ex dxC elnxcosxelnxdxC 1cosxdxC
1(sinxCx例例yyx dxx
1xy dx1x
1
x ye
y[yelnydyy(yC dyP(x)yQ(x) (n0,
(2式两端同乘以yn(1n)yndy(1n)P(x)y1n(1n)Q(x)
dy1n(1n)yndy, z 则(2式化为dz(1n)Pxz(1nQ
y1n e(n1)P(x)dx(1n)Q(x)e(1n)P(x)dxdxC 例例yyx3
3yy3
2 y3y 2
y3 3 1 zy3,
y
dz2z2 2dx
2x
2 y3ze
xe 33
dxCe
xe33
dxC2x
2
2 2 e xe
e
CCe x 例例(y3x2xy)y dx
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