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  • 微分方程問題 求(y^2-6x)y'=2y=0 的通解

    微分方程問題 求(y^2-6x)y'=2y=0 的通解
    dx/dy=6x-y^2/2y 可化為 dx/dy-3x/y=-y/2
    方程所對應的齊次微分方程為 dx/dy-3x/y=0 分離變量 x=cy^3
    令 x=uy^3
    則 dx/dy=(du/dy)y^3+u y^3帶入dx/dy-3x/y=-y/2 得
    y^3 du/dy=-y/2 請問這一步是怎么得來的 代人
    dx/dy-3x/y=-y/2 中u y^3一項到哪里去了?
    數(shù)學人氣:844 ℃時間:2020-01-29 23:08:49
    優(yōu)質解答
    ∵(y^2-6x)y'+2y=0 ==>(y^2-6x)y'=-2y
    ==>(y^2-6x)dy/dx=-2y
    ==>dx/dy=(y^2-6x)/(-2y)
    ==>dx/dy=3x/y-y/2
    ==>dx/dy-3x/y=-y/2
    ∴先解齊次方程dx/dy-3x/y=0的通解
    ∵dx/dy-3x/y=0 ==>dx/dy=3x/y
    ==>dx/x=3dy/y
    ==>ln|x|=3ln|y|+ln|C| (C是積分常數(shù))
    ==>x=Cy³
    ∴齊次方程dx/dy-3x/y=0的通解是x=Cy³ (C是積分常數(shù))
    于是,應用“常數(shù)變易法”,設原微分方程的通解為x=uy³ (u是關于y的函數(shù))
    ∵dx/dy=y³du/dy+3uy²
    ∴把它代入dx/dy-3x/y=-y/2
    得y³du/dy+3uy²-3uy³/y=-y/2
    ==>y³du/dy+3uy²-3uy²=-y/2
    ==>y³du/dy=-y/2
    ==>y²du/dy=-1/2
    ==>du=-dy/(2y²)
    ==>u=1/(2y)+C (C是積分常數(shù))
    把u=1/(2y)+C代入x=uy³,得x=[1/(2y)+C]y³=y²/2+Cy³
    故原微分方程的通解是x=y²/2+Cy³ (C是積分常數(shù)).
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