求下列微分方程的通解
y'=e^(y/x)+y/x
解:设y=ux,则y'=u'x+u;于是有:
u'x+u=e^u+u,化简得u'x=e^u;
分离变量得 e^(-u)du=dx/x;积分之得 -e^(-u)=lnx+lnc=lncx
e^(-u)=-lncx=ln(1/cx),故 -u=lnln(1/cx);u=lnln(1/cx);
故原方程的通解为 y=xlnln(1/cx).
y'=-2y+e^(3x)
先求齐次方程 y'+2y=0的通解:
分离变量得 dy/y=-2dx;积分之得 lny=-2x+lnc₁;
故齐次方程的通解为 y=c₁e^(-2x);
将c₁换成x的函数u,得y=ue^(-2x)..........①;
对①取导数得y'=u'e^(-2x)-2ue^(-2x)...........②
将①②代入原式得:u'e^(-2x)-2ue^(-2x)=-2ue^(-2x)+e^(3x);
化简得 u'e^(-2x)=e^(3x);即du/dx=e^(5x);
∫du=∫e^(5x)dx;∴u=(1/5)e^(5x)+c;代入①式即得原方程的通解为:
y=[(1/5)e^(5x)+c]e^(-2x)=(1/5)e^(3x)+ce^(-2x).