求全微分方程2xydx+(x2-1/y2)dy=0的通积分
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咨询记录 · 回答于2024-01-18
求全微分方程2xydx+(x2-1/y2)dy=0的通积分
好的,针对您的问题,我来为您解答。
首先,我们需要判断该方程是否为全微分方程。对于一个二元函数u(x,y),如果它的偏导数满足以下条件:
∂u/∂x = M(x,y)
∂u/∂y = N(x,y)
那么,该方程就是全微分方程。我们可以对原方程进行求导,得到:
∂(2xy)/∂y = 2x
∂(x^2-1/y^2)/∂x = 2x
可以看出,该方程是全微分方程。因此,我们可以通过求解u(x,y)来得到通积分。
对于第一个偏导数,我们可以得到:
u(x,y) = ∫2xydx = x^2y + C1(y)
其中,C1(y)是关于y的常数函数。
接下来,我们对u(x,y)进行对y的偏导数,得到:
∂u/∂y = x^2 + C1'(y)
而根据原方程的第二个偏导数,我们可以得到:
∂u/∂y = ∫(x^2-1/y^2)dy = x^2y + y^-1 + C2(x)
其中,C2(x)是关于x的常数函数。将上式中的x^2y代入到上面的式子中,我们可以得到:
C1'(y) = y^-1 + C2(x)
对于C1'(y)和C2(x),它们都是常数函数,因此我们可以将它们合并成一个常数C。最终,我们可以得到该方程的通积分:
x^2y + ln|y| = C + 1/2(x^2-1/y^2)
其中,C是任意常数。
希望我的回答能够帮助到您,如果您还有其他问题,欢迎继续向我提问。
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