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高等數(shù)學:第7章 第三節(jié) 、齊次方程

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高等數(shù)學:第7章 第三節(jié) 、齊次方程

第三節(jié)、第三節(jié)、 齊次方程齊次方程形如形如)(xyfxdyd (1)的微分方程,稱為齊次微分方程。的微分方程,稱為齊次微分方程。例如:例如:22xyxyxdyd 1)(2 xyxyxdyd0)2()(22 ydyxxxdxyxyxxyyxxdyd222 )(21)()(2xyxyxyxdyd 作變量變換作變量變換xyv )(xyfxdyd 對方程對方程則有則有,xvy )(xvxddxdyd xdvdxv xdvdxv )(vf xdvdxvvf )(,)(vvfvd xxd1)(cvvfvd xxd|ln x1)(cvvfvd 1)(|cvvfvdex vvfvdecx)()(1cec 最后將原變量代回最后將原變量代回例例1:解微分方程解微分方程22xyxyxdyd 解:解:,1)(2 xyxyxdyd,xyv 令令,xvy 得得,xdvdxvxdyd xdvdxv ,12 vvxdvdx1 vvvdvv1 ,xxd vdv)11( xxd|ln vv ,|ln1cx ,|ln1cxvv ,|ln1cxyy ,xyecy 1()cce 例例1:解微分方程解微分方程22xyxyxdyd ,|ln1cxyy ,xyecy )(1cec 解:解:,1)(2 xyxyxdyd,xyv 令令,xvy 得得注意函數(shù)注意函數(shù) y = 0 也是所求方程的解,它對應常數(shù)也是所求方程的解,它對應常數(shù) c = 0 。所以所求通解為所以所求通解為xyecy 其中其中 c 為包括零在內(nèi)的任意常數(shù)。為包括零在內(nèi)的任意常數(shù)。例例 2 2 求解微分方程求解微分方程. 0cos)cos( dyxyxdxxyyx,令令xyu ,則則udxxdudy , 0)(cos)cos1( xduudxudxuu,cosxdxudu ,|lnsinCxu .lnsinCxxy 微分方程的解為微分方程的解為解解. 0cos)cos1( dyxydxxyxy,xuy 例例3:求微分方程求微分方程)0(0)(22 xydxxdyxy滿足初始條件滿足初始條件0|1 xy的特解。的特解。解:上述問題又稱為(或表示為)求解:上述問題又稱為(或表示為)求初值問題初值問題 0|)0(0)(122xyxydxxdyxy將原方程化為將原方程化為xyxyxdyd22 xyxxy22 xyxxyxdyd22 21 xyxy,xyv 令令,xvy 得得,xdvdxvxdyd xdvdxv ,12vv xdvdx,12v 分離變量得分離變量得21 vvd xxd vdv211 1cxxd vdv211 1cxxdcvvvdv )1(ln1122)1(ln2vv Cxlnln 21vv xC )ln(1Cc 再將再將 代回得代回得xyv 21 xyxyxC 22yxy 2xC 將初始條件將初始條件 代入得代入得0|1 xy1 C所以所求特解為:所以所求特解為:21yy 2x 所以所求特解為:所以所求特解為:21yy 2x 21y yx 222yx 2242yxyx 故所求特解為:故所求特解為: y)1(212 x/例例3:求微分方程求微分方程)0(0)(22 xydxxdyxy滿足初始條件滿足初始條件0|1 xy的特解。的特解。例例2應用題不講,自已看應用題不講,自已看星號二,可化為齊次的方程不講,自已看星號二,可化為齊次的方程不講,自已看第第12章:作業(yè)章:作業(yè)第三節(jié):第三節(jié):P314;習題習題12 3: 1(1,4,5), 2(1) ,3

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