高数 微分方程题目求解 5
解:∵微分方程为xy"-2(x+1)y'+(x+2)y=0,化为
xy"-2xy'+xy-2y'+2y=0,x[y"-y'-(y'-y)]-2(y'-y) =0,x(y"-y')=(x+2)(y'-y) ∴设y'-y=u,方程化为
xu'=(x+2)u,xdu/dx=(x+2)u,du/u=(1+2/x)dx
ln|u|=x+lnx²+ln|c|(c为任意非零常数),得:
u=cx²eˣ ∴有y'-y=cx²eˣ,e⁻ˣy'-ye⁻ˣ=cx²,
(ye⁻ˣ)'=cx²,ye⁻ˣ=cx³/3+a(a为任意常数),
方程的通解为y=bx³eˣ+aeˣ(c=3b,b为任意常数)
解:∵y=eˣ为微分方程xy"-2(x+1)y'+(x+2)y=0的特解
∴设方程的通解为y=ueˣ,有x(ueˣ)"-2(x+1)(ueˣ)'
+(x+2)ueˣ=0,x(u"+2u'+u)-2(x+1)(u'+u)+
(x+2)u=0,xu"-2u'=0,u"/u'=2/x,
ln|u'|=lnx²+ln|c|(c为任意非零常数),u'=cx²,
u=cx³/3+a(a为任意常数),微分方程的通解为
y=cx³eˣ/3+aeˣ