求一阶微分方程通解和特解

求一阶微分方程通解和特解注 C 也可看作新的 C 一 把 y 换成 dy dx dy 与 y 放等式左边 dx 与 x 放等式右边 对两边同时求不定积分 对于求特解的 还要把给出的点带入到结果中求出 C 有时 题干不会明着告诉你要求特解 要自己判断能不能确定某一点点值 例 求 f x 题目本身不难 两边同时求导 得到 y C e 2x 但是有原式可知 x 0 时 等式右边的积分等于 0 f 0 ln2 所以 C ln2 得到特解二 无法完全分离 x 和 y 时 把 dy dx 放一边 其余的放另一边 然后判断式子属于一下何种情况 求解 1

注:±C也可看作新的C

一、把y’换成dy/dx,dy与y放等式左边,dx与x放等式右边,对两边同时求不定积分。对于求特解的,还要把给出的点带入到结果中求出C。有时,题干不会明着告诉你要求特解,要自己判断能不能确定某一点点值,例:

求一阶微分方程通解和特解

求f(x),题目本身不难,两边同时求导,得到y=C*e^(2x),但是有原式可知,x=0时,等式右边的积分等于0,f(0)=ln2,所以C=ln2,得到特解

 

二、无法完全分离x和y时,把dy/dx放一边,其余的放另一边,然后判断式子属于一下何种情况,求解

1.

\frac{dy}{dx}=f\left ( \frac{y}{x} \right )

设u=y/x,原式y/x变为u,dy/dx中的y替换为ux,变为u+x*(du/dx)

2.一阶线性微分方程

求一阶微分方程通解和特解

结果直接为下式

求一阶微分方程通解和特解

 

式子中只留下一个C,在幂上的积分结果不用加C

3.

求一阶微分方程通解和特解

 

如果a1/a2=b1/b2=k,u=a2x+b2y,此时,a1x+b1y+c1变为ku+c1,a2x+b2y+c2变为u+c2

如果不相等,则由下式求出h,k

求一阶微分方程通解和特解

然后设x=X+h,y=Y+k,此时a1x+b1y+c1变为a1X+b1Y,a2x+b2y+c2变为a2X+b2Y。此时,分子分母依然有X和Y,可以上下同时除以X,然后用第一种方法求解

4.\frac{dy}{dx}=f(x,y)-\frac{y}{x}

设u=xy,y变为u/x,dy/dx变为(du/dx-u/x)/x

5.伯努利方程

求一阶微分方程通解和特解

设u=y^(1-n),转化为求

求一阶微分方程通解和特解

然后用情况2的解法求

6.求一阶微分方程通解和特解

 

求对y的偏导时,直接把其余的一切未知数当成常数,对于求对x的偏导同理

通解如下式,选择一个即可。且通解中的x0,y0任取,一般取0,如果会出现广义积分(即反常积分)则取1

求一阶微分方程通解和特解

7

等式右边出现x,y的混合部分或多次重复出现的式子,令u=该式子

最后,如果上面任何一种情况都不符合,那就用X替换y,Y替换x,求出结果后代换回去

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