1、求解特解:考慮微分方程 dv/dt + 0.1v = 10 - 10e^(-0.1t),初始條件 v(0) = 0,我們需要求解一階線性齊次方程 dv/dt + 0.1v = 0 的通解。
2、積分 ∫q(x)e^x dx = ∫2xe^x dx = ∫e^x dx = e^x + C1(C1為任意常數),根據通解公式,我們得到 y = e^(-x)[C + e^x] = Ce^(-x) + 1(C為任意常數),將此通解代入原方程進行驗證,確認其正確性。
3、方程 +2y = 6e^x 可化簡為 A + 3A + 2A = 6,解得 A = 1,微分方程 y + 3y + 2y = 6e^x 的一個特解是 y = e^x,所求的通解為 y = c1e^(-x) + c2e^(-2x) + e^x,這是一個簡單的常系數非齊次線性微分方程。
4、這是一個常微分方程問題,由于無法繪制圖形,解釋可能會有些復雜,設導彈在 t 時刻的坐標為(x,y),請自行繪制草圖,將導彈的速度分解為 x 方向和 y 方向的分量,x 的導數即為導彈速度在 x 軸方向的分量,y 的導數同理。
5、這個問題的求解如下:W = (y1y2 - y1y2) = y1y2 - y1y2,然后直接計算 W + pW = -qy1y2 + qy1y2 = 0,既然得到了關于 W 的一階線性方程,直接配積分因子即可,令 F 是 p 的一個原函數,(e^F * W) = e^F(W + pW) = 0,e^F(x)W(x) = e^F(x0)W(x0),即為結論。
微分方程的求解過程如下:給定微分方程 f(x) = 2xf(x),我們首先要找到函數 f(x),對于方程 y = 2xy/dx,我們可以通過變量分離法來求解,將方程改寫為 dy/dx = 2xy/y,簡化后得到 dy/y = 2x dx,我們對兩邊進行積分,得到 ∫(dy/y) = ∫(2x dx)。
解:∵cosydx + (x - 2cosy)sinydy = 0 == dx/cosy + xsinydy/cosy - 2sinydy/cosy = 0(等式兩端同除cosy)== d(x/cosy) + d(2ln│cosy│) = 0 == x/cosy + 2ln│cosy│ = ln│C│(C是常數)== cosy * e^(x/cosy) = C ∴原方程的通解是 cosy * e^(x/cosy) = C。
在解決微分方程時,可以采用系數待定法,這是一種常用的方法,具體步驟是,首先設定一個假設的解形式,然后將假設的解代入原微分方程中,通過比較方程兩邊的系數來確定解的具體形式,這種方法在求解線性微分方程時尤為有效。
解2:原方程兩邊都乘以 5y^2,得 (5y^4 - 15x^2y^2)dy - 10xy^3dx = 0,即 d(y^5 - 5x^2y^3) = 0,積分得 y^5 - 5x^2y^3 = c,y(0) = 1,c = 1,y^5 - 5x^2y^3 = 1,為所求。
求解微分方程 dy/dx + [2x/(x-1)]y = (cosx)/(x-1) 的通解過程如下:首先求解對應的齊次方程 dy/dx + [2x/(x-1)]y = 0 的通解,將方程進行分離變量處理,得到 dy/y = -[2x/(x-1)]dx,接下來對其積分處理,得到 lny = -∫[2x/(x-1)]dx。
1、微分方程的求解過程如下:給定微分方程 f(x) = 2xf(x),我們首先要找到函數 f(x),對于方程 y = 2xy/dx,我們可以通過變量分離法來求解,將方程改寫為 dy/dx = 2xy/y,簡化后得到 dy/y = 2x dx,我們對兩邊進行積分,得到 ∫(dy/y) = ∫(2x dx)。
2、dx/x = (t^2 - 3)dt/(5t - t^3) = (-1/5)[3/t + 1/(t - √5) + 1/(t + √5)]dt,積分得 lnx = (1/5)ln[t^3(t^2 - 5)] + lnc,x = c*[t^3(t^2 - 5)]^(-1/5),1 = c[y^3(y^2 - 5x^2)]^(-1/5),y(0) = 1,c = 1,y^3(y^2 - 5x^2) = 1,為所求。
3、求解微分方程的一般步驟包括以下幾個方面:對于形式為 (g(y)dy=f(x)dx) 的微分方程,可以采用可分離變量的方法進行求解,具體操作是直接分離變量,然后進行積分處理,對于可以化為 (dy/dx=f(y/x)) 形式的齊次方程,可以通過換元法來分離變量。
=(Cx - 1)/(Cx + 1) ∴原方程的通解是 sin(y/x) = (Cx - 1)/(Cx + 1)。∵當 x = 1 時,y = √π/2,∴代入通解,得 C = 3 + 2√2,故原方程在初始條件(當 x = 1 時,y = √π/2)下的特解是 sin(y/x) = (Cx - 1)/(Cx + 1)(C = 3 + 2√2)。
(1) 選 A 曲邊梯形的面積為 S = ∫(0,x)y(x)dx = y^3(x),兩邊求導得 y(x) - y(0) = (3y^2)y',由曲線過原點得 y(0) = 0,故有 y = (3y^2)y',兩邊同除 y 得 3yy' = 1。(2)3y^2 - 2x = 0 微分方程 3yy' = 1,兩邊積分得 (3/2)y^2 = x,移項化簡。
解:∵cosydx + (x - 2cosy)sinydy = 0 == dx/cosy + xsinydy/cosy - 2sinydy/cosy = 0(等式兩端同除cosy)== d(x/cosy) + d(2ln│cosy│) = 0 == x/cosy + 2ln│cosy│ = ln│C│(C是常數)== cosy * e^(x/cosy) = C ∴原方程的通解是 cosy * e^(x/cosy) = C。