求下列一阶线性微分方程的解(1)y'=1/(x+si-查字典问答网
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  求下列一阶线性微分方程的解(1)y'=1/(x+siny)(2)(x-siny)dy+tanydx=0,y(1)=π/6求下列一阶线性微分方程的解(1)y'=1/(x+siny)(2)(x-siny)dy+tanydx=0,y(1)=π/6

  求下列一阶线性微分方程的解(1)y'=1/(x+siny)(2)(x-siny)dy+tanydx=0,y(1)=π/6

  求下列一阶线性微分方程的解

  (1)y'=1/(x+siny)

  (2)(x-siny)dy+tanydx=0,y(1)=π/6

1回答
2020-12-28 05:40
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韩泽生

  (1)y'=1/(x+siny)==>dx/dy=x+siny

  先求dx/dy=x的通解

  ∵dx/dy=x==>dx/x=dy

  ==>ln│x│=y+ln│C│(C是积分常数)

  ==>x=Ce^y

  ∴dx/dy=x的通解是x=Ce^y

  于是,设dx/dy=x+siny的通解为x=C(y)e^y(C(y)是关于y的函数)

  ∵dx/dy=C'(y)e^y+C(y)e^y

  代入得C'(y)e^y+C(y)e^y=C(y)e^y+siny

  ==>C'(y)e^y=siny

  ==>C'(y)=siny*e^(-y)

  ∴C(y)=∫siny*e^(-y)dy

  =-e^(-y)(siny+cosy)/2+C(应用分部积分法,C是积分常数)

  x=[-e^(-y)(siny+cosy)/2+C]e^y

  =Ce^y-(siny+cosy)/2

  故原微分方程的通解是x=Ce^y-(siny+cosy)/2(C是积分常数).

  (2)(x-siny)dy+tanydx=0==>(x-siny)dy+sinydx/cosy=0

  ==>dx/dy+xcosy/siny=cosy

  先求dx/dy+xcosy/siny=0的通解

  ∵dx/dy+xcosy/siny=0==>dx/x=-cosydy/siny

  ==>dx/x=-d(siny)/siny

  ==>ln│x│=-ln│siny│+ln│C│(C是积分常数)

  ==>x=C/siny

  ∴dx/dy+xcosy/siny=0的通解是x=C/siny

  于是,设dx/dy+xcosy/siny=cosy的通解为x=C(y)/siny(C(y)是关于y的函数)

  ∵dx/dy=[C‘(y)siny-C(y)cosy]/sin²y

  代入得C‘(y)/siny=cosy

  ==>C‘(y)=sinycosy=sin(2y)/2

  ∴C(y)=∫sin(2y)dy/2

  =-cos(2y)/4+C(C是积分常数)

  x=[C-cos(2y)/4]/siny

  ∴dx/dy+xcosy/siny=cosy的通解是x=[C-cos(2y)/4]/siny(C是积分常数)

  ∵y(1)=π/6

  ∴(C-1/8)/(1/2)=1==>C=5/8

  ∴x=[5-2cos(2y)]/(8siny)

  故(x-siny)dy+tanydx=0满足初始条件y(1)=π/6的特解是x=[5-2cos(2y)]/(8siny).

2020-12-28 05:42:51

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