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  • 求微分方程y'= 1/(2x-y^2)通解

    求微分方程y'= 1/(2x-y^2)通解
    +50分
    數(shù)學人氣:414 ℃時間:2020-05-20 23:05:09
    優(yōu)質(zhì)解答
    ∵y'= 1/(2x-y²)
    ∴dx/dy=2x-y².(1)
    ∵齊次方程dx/dy-2x=0的特征方程是r-2=0,則r=2
    ∴齊次方程dx/dy-2x=0的通解是x(y)=Ce^(2y) (C是積分常數(shù))
    于是,設微分方程(1)的通解是x(y)=C(y)e^(2y) (C(y)是關于y的函數(shù))
    ∵x'(y)=C'(y)e^(2y)+2C(y)e^(2y)
    代入微分方程(1),得C'(y)e^(2y)+2C(y)e^(2y)=2C(y)e^(2y)-y²
    ==>C'(y)e^(2y)=-y²
    ==>C'(y)=-y²e^(-2y)
    ∴C(y)=-∫y²e^(-2y)dy
    =y²e^(-2y)/2-∫ye^(-2y)dy (應用分部積分法)
    =y²e^(-2y)/2+ye^(-2y)/2-1/2∫e^(-2y)dy (再次應用分部積分法)
    =y²e^(-2y)/2+ye^(-2y)/2+e^(-2y)/4+C (C是積分常數(shù))
    從而,x(y)=[y²e^(-2y)/2+ye^(-2y)/2+e^(-2y)/4+C]e^(2y)
    =y²/2+y/2+1/4+Ce^(-2y)
    故原微分方程的通解是x(y)=y²/2+y/2+1/4+Ce^(-2y) (C是積分常數(shù))
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