求微分方程xy✀-y=y^2满足初始条件y(1)=1的解

2024-11-18 22:36:40
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回答1:

求微分方程y'=1/2+2y/x
满足初始条件y(1)=1的特解
解:y'-(2y/x)=1/2;先求y'-2y/x=0的通解:
分离变量得dy/y=(2/x)dx;积分之得lny=2lnx+lnc₁=ln(c₁x²)
故得y=c₁x²;将c₁换成x的函数u,得y=ux²...........①
对①取导数得:y'=u'x²+2ux.........②
将①②代入原式得:u'x²=1/2;分离变量得du=(1/2x²)dx;
积分之得u=∫(1/2x²)dx=(1/2)∫(1/x²)dx=-(1/2)(1/x)+c=-1/(2x)+c...........③
将③代入①式即得原方程的通解为:y=[-1/(2x)+c]x²=cx²-(1/2)x
代入初始条件y(1)=1,得c=3/2;故特解为:y=(1/2)(3x²-x)

回答2:

解:∵xy'-y=y^2
==>(xy'-y)/y^2=1
==>1+(y-xy')/y^2=0
==>1+d(x/y)/dx=0
==>dx+d(x/y)=0
==>∫dx+∫d(x/y)=0
==>x+x/y=C
(C是积分常数)
==>x(y+1)=Cy
∴此方程的通解是x(y+1)=Cy
∵y(1)=1
∴代入通解,得C=2
故所求特解是x(y+1)=2y。