高数题,需过程,谢谢
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(1). 求微分方程 dy/dx=(x+y)/(x-y)的通解;
解:dy/dx=[1+(y/x)]/[1-(y/x)]..........①
令y/x=u,则y=ux........②; dy/dx=u+x(du/dx)...........③
将②③代入①式得:u+x(du/dx)=(1+u)/(1-u);即x(du/dx)=(1+u)/(1-u)-u=(1+u²)/(1-u);
分离变量得销歼带:[(1-u)/(1+u²)]du=(1/x)dx;积分之:
∫[(1-u)/(1+u²)]du=∫du/(1+u²)-∫udu/(1+u²)=arctanu-(1/2)ln(1+u²)=lnx+lnc=lncx;
故通解为:arctan(y/x)-(1/2)ln[1+(y/x)²]=ln(cx);
(2). 求微分方程dy/dx-(y/x)=2x²满足初始条件y(1)=1的特解;
解: 先求齐次方程 dy/dx-(y/x)=0的通解。分离变量得:dy/y=dx/x;积分之得:lny=ln(c₁x);
即齐次方程的通解为:y=c₁x;将c₁换成x的函数u得y=ux........①;
取导数得:dy/dx=u+x(du/dx)........②;将①②代入原式得:u+x(du/dx)-u=2x²;
化简得:x(du/dx)=2x²;分离变量得:du=2xdx;积分之得u=x²+c;代入①式即得原方程的
通解:y=x³+cx;代入初始条件x=1,y=1得c=0;故特解为:y=x³;
(3). 求微分方程 dy/dx+2xy=4x的通解
解:dy/dx=2x(2-y);分离变量得:dy/(2-y)=2xdx;
积分之:∫dy/(2-y)=-∫d(2-y)/(2-y)=-ln∣2-y∣=x²+c;即∣2-y∣=e^[-(x²+c)∣;
∴ 通解为:改橡y=2±e^[-(x²+c)∣;
(4). 求微分方程 4(d²x/dt²)-20(dx/dt)+25x=0的通解
解:特征方程 4r²-20r+25=(2r-5)²=0的根r₁=r₂=5/2;
故通解为:x=[e^(5t/2)](C₁+C₂t);亏芦
(5). 求微分方程 cosxsinydx+sinxcosydy=0的通解
解:sinxcosydy=- cosxsinydx; 即有cotydy=-cotxdx;
积分之得:lnsiny=-lnsinx+lnc=ln(c/sinx);故得siny=c/sinx;
即通解为:u(x,y)=sinxsiny=c;
解:dy/dx=[1+(y/x)]/[1-(y/x)]..........①
令y/x=u,则y=ux........②; dy/dx=u+x(du/dx)...........③
将②③代入①式得:u+x(du/dx)=(1+u)/(1-u);即x(du/dx)=(1+u)/(1-u)-u=(1+u²)/(1-u);
分离变量得销歼带:[(1-u)/(1+u²)]du=(1/x)dx;积分之:
∫[(1-u)/(1+u²)]du=∫du/(1+u²)-∫udu/(1+u²)=arctanu-(1/2)ln(1+u²)=lnx+lnc=lncx;
故通解为:arctan(y/x)-(1/2)ln[1+(y/x)²]=ln(cx);
(2). 求微分方程dy/dx-(y/x)=2x²满足初始条件y(1)=1的特解;
解: 先求齐次方程 dy/dx-(y/x)=0的通解。分离变量得:dy/y=dx/x;积分之得:lny=ln(c₁x);
即齐次方程的通解为:y=c₁x;将c₁换成x的函数u得y=ux........①;
取导数得:dy/dx=u+x(du/dx)........②;将①②代入原式得:u+x(du/dx)-u=2x²;
化简得:x(du/dx)=2x²;分离变量得:du=2xdx;积分之得u=x²+c;代入①式即得原方程的
通解:y=x³+cx;代入初始条件x=1,y=1得c=0;故特解为:y=x³;
(3). 求微分方程 dy/dx+2xy=4x的通解
解:dy/dx=2x(2-y);分离变量得:dy/(2-y)=2xdx;
积分之:∫dy/(2-y)=-∫d(2-y)/(2-y)=-ln∣2-y∣=x²+c;即∣2-y∣=e^[-(x²+c)∣;
∴ 通解为:改橡y=2±e^[-(x²+c)∣;
(4). 求微分方程 4(d²x/dt²)-20(dx/dt)+25x=0的通解
解:特征方程 4r²-20r+25=(2r-5)²=0的根r₁=r₂=5/2;
故通解为:x=[e^(5t/2)](C₁+C₂t);亏芦
(5). 求微分方程 cosxsinydx+sinxcosydy=0的通解
解:sinxcosydy=- cosxsinydx; 即有cotydy=-cotxdx;
积分之得:lnsiny=-lnsinx+lnc=ln(c/sinx);故得siny=c/sinx;
即通解为:u(x,y)=sinxsiny=c;
追问
这些都是挑选出来不会的题,请指教,谢谢
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