题目
求下列微分方程的通解:(x)^2+5x-5y'=0.
求下列微分方程的通解:
.
题目解答
答案
属于一阶可分离变量型微分方程,分离变量可得
,等式两边同时求不定积分,则
,则
.
解析
考查要点:本题主要考查一阶可分离变量微分方程的解法,重点在于变量分离与积分运算。
解题核心思路:
- 分离变量:将方程中的$y'$项单独分离,转化为关于$dy$和$dx$的表达式。
- 积分求解:对分离后的变量分别进行不定积分,得到通解。
破题关键点:
- 识别方程类型:确认方程属于可分离变量型,即能整理成$dy = f(x)dx$的形式。
- 正确积分:注意积分时的系数处理和常数项合并。
步骤1:分离变量
原方程:
$3x^2 + 5x - 5y' = 0$
将$y'$项单独分离:
$5y' = 3x^2 + 5x$
改写为微分形式:
$5 \frac{dy}{dx} = 3x^2 + 5x$
两边同乘$dx$,得:
$5 dy = (3x^2 + 5x) dx$
步骤2:积分求解
对两边分别积分:
$\int 5 \, dy = \int (3x^2 + 5x) \, dx$
计算积分:
- 左边:$\int 5 \, dy = 5y + C_1$
- 右边:$\int 3x^2 \, dx = x^3$,$\int 5x \, dx = \frac{5}{2}x^2$,合并得$x^3 + \frac{5}{2}x^2 + C_2$
整理后:
$5y = x^3 + \frac{5}{2}x^2 + C$
(合并常数项$C_2 - C_1$为$C$)
步骤3:化简通解
两边除以5:
$y = \frac{1}{5}x^3 + \frac{1}{2}x^2 + C$