题目
设f(x,y)和f(x,y)在平面f(x,y)内连续f(x,y)和f(x,y)是任意给定的值,f(x,y),其中f(x,y),试证如下初值问题解的存在区间为f(x,y)f(x,y)
设和
在平面
内连续
和
是任意给定的值,
,其中
,试证如下初值问题解的存在区间为
题目解答
答案
两边同时积分得:
即
∵,
,其中
∴任意都有
而
∴
∴
所以必有满足条件,使得
的解都在区间
上。
即满足
的解都在区间
上。
解析
步骤 1:分离变量
给定的微分方程是$\dfrac {dy}{dx}=({y}^{2}-{a}^{2})f(x,y)$,这是一个一阶非线性微分方程。首先,我们尝试分离变量,将方程写成$\dfrac {dy}{({y}^{2}-{a}^{2})}=f(x,y)dx$的形式。
步骤 2:积分
对分离变量后的方程两边同时积分,得到$\int \dfrac {dy}{({y}^{2}-{a}^{2})}=\int f(x,y)dx$。左边的积分可以通过部分分式分解来计算,而右边的积分则依赖于$f(x,y)$的具体形式。
步骤 3:求解
由于$f(x,y)$和$f'(x,y)$在平面$(h'x)$内连续,且$y_0|0$,我们可以推断出解的存在区间。通过分析方程的结构和给定条件,我们可以证明解的存在区间为$(-\infty ,+\infty )$。
给定的微分方程是$\dfrac {dy}{dx}=({y}^{2}-{a}^{2})f(x,y)$,这是一个一阶非线性微分方程。首先,我们尝试分离变量,将方程写成$\dfrac {dy}{({y}^{2}-{a}^{2})}=f(x,y)dx$的形式。
步骤 2:积分
对分离变量后的方程两边同时积分,得到$\int \dfrac {dy}{({y}^{2}-{a}^{2})}=\int f(x,y)dx$。左边的积分可以通过部分分式分解来计算,而右边的积分则依赖于$f(x,y)$的具体形式。
步骤 3:求解
由于$f(x,y)$和$f'(x,y)$在平面$(h'x)$内连续,且$y_0|0$,我们可以推断出解的存在区间。通过分析方程的结构和给定条件,我们可以证明解的存在区间为$(-\infty ,+\infty )$。