求微分方程的通解 (x-2y)dy+dx=0
解:设y=xt,则dy=tdx+xdt
(x+y)dy+(x-y)dx=0
==>(1+t)(tdx+xdt)+(1-t)dx=0
==>(t²+1)dx+x(t+1)dt=0
==>ln|x|+∫t/(t²+1)dt+∫1/(t²+1)dt=ln|C| (C是积分常数)
==>ln|x|+1/2∫d(t²+1)/(t²+1)+arctant=ln|C|
==>√(x²+y²)=Ce^(arctant) (C是积分常数)
∴(x-2y)dy+dx=0的通解是Ce^(arctant)
扩展资料
性质:
常微分方程的概念、解法、和其它理论很多,比如,方程和方程组的种类及解法、解的存在性和唯一性、奇解、定性理论等等。下面就方程解的有关几点简述一下,以了解常微分方程的特点。
求通解在历史上曾作为微分方程的主要目标,一旦求出通解的表达式,就容易从中得到问题所需要的特解。也可以由通解的表达式,了解对某些参数的依赖情况,便于参数取值适宜,使它对应的解具有所需要的性能,还有助于进行关于解的其他研究。
微分方程在物理学、力学中的重要应用,不在于求方程的任一解,而是求得满足某些补充条件的解。A.-L.柯西认为这是放弃“求通解”的最重要的和决定性的原因。这些补充条件即定解条件。求方程满足定解条件的解,称之为求解定解问题。
在常微分方程方面,一阶方程中可求的通解的,除了线性方程、可分离变量方程和用特殊方法变成这两种方程的方程之外,位数是很小的。如果把求通解看作求微商及消去法的某一类逆运算,那么,也和熟知的逆运算一样,它是带试探性而没有一定的规则的,甚至有时是不可能的(J.刘维尔首先证明黎卡提方程不可能求出通解),这种通解也是随着其自由度的增多而增加其求解的难度的。
2024-10-13 广告
微分方程的通解 (x-2y)dy+dx=0的通解为y=-ln|(2y-x-2)|+C。
解:因为(x-2y)dy+dx=0,那么可得,
dy/dx=-1/(x-2y),则1/(dy/dx)=2y-x。
令dy/dx=p,那么可得,
1/p=2y-x。
分别对等式1/p=2y-x两边求x的导数可得,
-1/P^2*dp/dx=2dy/dx-1,即-1/P^2*dp/dx=2p-1,
化简可得,dp/(p^2*(1-2p))=dx
等式两边分别积分可得,
-1/p+2ln|p/(1-2p)|=x+C
又p=dy/dx=-1/(x-2y),代入可得,
y=-ln|(2y-x-2)|+C。
即 (x-2y)dy+dx=0的通解为y=-ln|(2y-x-2)|+C。
扩展资料:
微分方程的解
1、一阶线性常微分方程的解
对于一阶线性常微分方程y'+p(x)y+q(x)=0,可知其通解为y=C(x)*e^(-∫p(x)dx)。然后将这个通解代回到原式中,即可求出C(x)的值。
2、二阶常系数齐次常微分方程的解
对于二阶常系数齐次常微分方程,常用方法是求出其特征方程的解。
对于二阶常系数齐次常微分方程y''+py'+qy=0,可求得其通解为y=c1y1+c2y2。
然后可通过其特征方程r^2+pr+q=0来求解二阶常系数齐次常微分方程的通解。
(1)当r1=r2,则有y=(C1+C2*x)e^(rx),
(2)当r1≠r2,则有y=C1*e^(r1x)+C2*x*e^(r2x)
(3)在共轭复数根的情况下,y=e^(αx)*(C1*cos(βx)+C2*sin(βx))
参考资料来源:百度百科-微分方程