题目
设y=y(x)是微分方程y=y(x)满足初始条件y=y(x)的解,则y=y(x)
设
是微分方程
满足初始条件
的解,则
题目解答
答案


为任意常数,
,∵
,∴
,∴
,∴



,∴原式

解析
步骤 1:求解微分方程
给定微分方程为 $\dfrac {dy}{y}=\dfrac {1-x}{x}dx$,我们首先分离变量,得到 $\dfrac {dy}{y}=(\dfrac {1}{x}-1)dx$。对两边积分,得到 $\ln y=\ln x-x+\ln c$,其中 $c$ 为积分常数。因此,$y=cx{e}^{-x}$。
步骤 2:确定积分常数
根据初始条件 $y(1)=1$,代入 $y=cx{e}^{-x}$,得到 $1=c{e}^{-1}$,从而 $c=e$。因此,$y=ex{e}^{-x}$。
步骤 3:计算积分
计算 ${\int }_{0}^{1}y(x)dx$,即 ${\int }_{0}^{1}ex{e}^{-x}dx$。使用分部积分法,设 $u=x$,$dv=e^{-x}dx$,则 $du=dx$,$v=-e^{-x}$。因此,${\int }_{0}^{1}ex{e}^{-x}dx=e[-xe^{-x}]_{0}^{1}+e{\int }_{0}^{1}e^{-x}dx=e[-e^{-1}+1-e^{-1}]=e-2$。
步骤 4:计算最终结果
根据题目要求,计算 $\dfrac {{\int }_{0}^{1}y(x)dx}{2(e-2)}$,即 $\dfrac {e-2}{2(e-2)}=\dfrac {1}{2}$。
给定微分方程为 $\dfrac {dy}{y}=\dfrac {1-x}{x}dx$,我们首先分离变量,得到 $\dfrac {dy}{y}=(\dfrac {1}{x}-1)dx$。对两边积分,得到 $\ln y=\ln x-x+\ln c$,其中 $c$ 为积分常数。因此,$y=cx{e}^{-x}$。
步骤 2:确定积分常数
根据初始条件 $y(1)=1$,代入 $y=cx{e}^{-x}$,得到 $1=c{e}^{-1}$,从而 $c=e$。因此,$y=ex{e}^{-x}$。
步骤 3:计算积分
计算 ${\int }_{0}^{1}y(x)dx$,即 ${\int }_{0}^{1}ex{e}^{-x}dx$。使用分部积分法,设 $u=x$,$dv=e^{-x}dx$,则 $du=dx$,$v=-e^{-x}$。因此,${\int }_{0}^{1}ex{e}^{-x}dx=e[-xe^{-x}]_{0}^{1}+e{\int }_{0}^{1}e^{-x}dx=e[-e^{-1}+1-e^{-1}]=e-2$。
步骤 4:计算最终结果
根据题目要求,计算 $\dfrac {{\int }_{0}^{1}y(x)dx}{2(e-2)}$,即 $\dfrac {e-2}{2(e-2)}=\dfrac {1}{2}$。