微分方程x²y'=y-xy的通解

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摘要 你好,微分方程x²y'=y-xy的通解为y=Cx+Ce^(-1/x),其中C为常数。这个微分方程可以用分离变量的方法得到通解。首先将方程变形为dy/dx=(y/x)-1,然后将公式左右两边除以y-xy/x得到(dy/(y-xy))=(dx/x),接着对方程两边进行积分可得ln|y-xy|=ln|x|+C₁,移项并取指数可得|y-xy|=e^(C₁)x,继续移项并取正负号可得y=Cx+Ce^(-1/x),其中C为常数哦。
咨询记录 · 回答于2023-04-29
微分方程x²y'=y-xy的通解
你好,微分方程x²y'=y-xy的通解为y=Cx+Ce^(-1/x),其中C为常数。这个微分方程可以用分离变量的方法得到通解。首先将方程变形为dy/dx=(y/x)-1,然后将公式左右两边除以y-xy/x得到(dy/(y-xy))=(dx/x),接着对方程两边进行积分可得ln|y-xy|=ln|x|+C₁,移项并取指数可得|y-xy|=e^(C₁)x,继续移项并取正负号可得y=Cx+Ce^(-1/x),其中C为常数哦。
该微分方程是一阶线性非齐次微分方程,可以使用常数变易法或者伯努利方程来求解。常数变易法的通解形式为y=e^(-∫P(x)dx)(∫Q(x)e^(∫P(x)dx)dx+C),其中P(x)为系数函数,Q(x)为非齐次项函数。将该微分方程化为标准形式可得y'-(1/x)y=-1/x^3,所以P(x)=-1/x,Q(x)=-1/x^3。带入常数变易法公式中可得通解为y=Cx+Ce^(-1/x)。同样,可以使用伯努利方程将该微分方程化为线性齐次微分方程来求解。假设y=uv,则y'=u'v+uv',带入原微分方程可得vu'+(-1)uv/x=-1/x^3,整理可得u'/u-1/x=-1/vx,所以借助变量替换u=e^(∫1/x dx)=x,v=-1/u=-1/x可以将原微分方程化为线性齐次微分方程y'+(1/x)y=0。求解该齐次微分方程可得到通解y=Cx。通过方法的验证可以发现,y=Cx满足非齐次微分方程,所以通解为y=Cx+Ce^(-1/x)。
微分方程(1+x²)y'+y=0的通解
微分方程(1+x²)y'+y=0的通解为y=C(1+x²)^(-1/2),其中C为任意常数哦。这是一个一阶非齐次线性微分方程,可用常数变易法来求解。先求其齐次方程(1+x²)y'=0的通解,得到y=C1(1+x²)^(1/2)。由于原方程的右侧并不为零,所以我们需要寻找一个特解来解决非齐次部分的影响。考虑试解y=A,带入方程得到A=0,即特解为常数0。所以,该方程的通解为齐次通解与特解的和,即y=C1(1+x²)^(1/2)+C2(1+x²)^(-1/2),其中C1、C2为任意常数。微分方程(1+x²)y'+y=0的通解为y=C(1+x²)^(-1/2),其中C为任意常数。
谢谢老师
没有了
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