求这道打勾的高数题的详细解答过程
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求齐次方程 xy'-y-√(y²-x²)=0的通解;
解:xy'-y-y√[1-(x/y)²]=0.........①;令x/y=u,则y=x/u...........②;y'=(u-xu')/u²...........③
将②③代入①式得:
x(u-xu')/u²-(x/u)-(x/u)√(1-u²)=-x²u'/u²-(x/u)√(1-u²)=-(x/u)[(xu'/u)+√(1-u²)]=0
由-x/u=0得x=0也是一个解;由(xu'/u)+√(1-u²)=0; 分离变量得:du/[u√(1-u²)]=-dx/x;
积分之:∫du/[u√(1-u²)]=-ln{[1+√(1-u²)]/u}=-lnx+lnc=ln(c/x);
故得u/[1+√(1-u²)]=c/x,将u=x/y代入得:(x/y)/{1+√[1-(x/y)²]=c/x;
即有 x/[y+√(y²-x²)]=c/x;或写成:x²=c[y+√(y²-x²)]就是原方程的通解。
解:xy'-y-y√[1-(x/y)²]=0.........①;令x/y=u,则y=x/u...........②;y'=(u-xu')/u²...........③
将②③代入①式得:
x(u-xu')/u²-(x/u)-(x/u)√(1-u²)=-x²u'/u²-(x/u)√(1-u²)=-(x/u)[(xu'/u)+√(1-u²)]=0
由-x/u=0得x=0也是一个解;由(xu'/u)+√(1-u²)=0; 分离变量得:du/[u√(1-u²)]=-dx/x;
积分之:∫du/[u√(1-u²)]=-ln{[1+√(1-u²)]/u}=-lnx+lnc=ln(c/x);
故得u/[1+√(1-u²)]=c/x,将u=x/y代入得:(x/y)/{1+√[1-(x/y)²]=c/x;
即有 x/[y+√(y²-x²)]=c/x;或写成:x²=c[y+√(y²-x²)]就是原方程的通解。
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