求解高数问题!
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已知一曲线过原点,且它在(x,y)处的切线的斜率为2x+y,求曲线方程;
解:依题意有 y'=2x+y..........①;解此微分方程:
先求齐次方程 y'=y的通解:分离变量得 dy/y=dx;积分之得:lny=x+lnc₁;
故齐次方程的通解为:y=c₁e^x;将c₁换成x的函数u,得y=ue^x..........②
对①取导数得:dy/dx=y'=u'e^x+ue^x.........③
将②③代入①式得:u'e^x+ue^x=2x+ue^x,化简得:u'e^x=2x;
故u'=du/dx=2xe^(-x);∴ u=∫2xe^(-x)dx=-2∫xd[e^(-x)]=-2[xe^(-x)-∫e^(-x)dx]
=-2[xe^(-x)+∫e^(-x)d(-x)]=-2[xe^(-x)+e^(-x)]+c=-2(x+1)e^(-x)+c............④;
将④代入②式即得所求曲线方程的一般形式为:y=-2(x+1)+ce^x;
代入初始条件y(0)=0,得c=2;故所求曲线的特解为:y=-2(x+1)+2e^x;
解:依题意有 y'=2x+y..........①;解此微分方程:
先求齐次方程 y'=y的通解:分离变量得 dy/y=dx;积分之得:lny=x+lnc₁;
故齐次方程的通解为:y=c₁e^x;将c₁换成x的函数u,得y=ue^x..........②
对①取导数得:dy/dx=y'=u'e^x+ue^x.........③
将②③代入①式得:u'e^x+ue^x=2x+ue^x,化简得:u'e^x=2x;
故u'=du/dx=2xe^(-x);∴ u=∫2xe^(-x)dx=-2∫xd[e^(-x)]=-2[xe^(-x)-∫e^(-x)dx]
=-2[xe^(-x)+∫e^(-x)d(-x)]=-2[xe^(-x)+e^(-x)]+c=-2(x+1)e^(-x)+c............④;
将④代入②式即得所求曲线方程的一般形式为:y=-2(x+1)+ce^x;
代入初始条件y(0)=0,得c=2;故所求曲线的特解为:y=-2(x+1)+2e^x;
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