logo
  • write-homewrite-home-active首页
  • icon-chaticon-chat-activeAI 智能助手
  • icon-pluginicon-plugin-active浏览器插件
  • icon-subjecticon-subject-active学科题目
  • icon-uploadicon-upload-active上传题库
  • icon-appicon-app-active手机APP
首页
/
数学
题目

例1 求微分方程 (1+(y)^2)dx+(2x-1)ydy=0 的通解.

题目解答

答案

解析

考查要点:本题主要考查微分方程的解法,特别是可分离变量方程、一阶线性微分方程以及伯努利方程的识别与求解能力。

解题核心思路:

  1. 识别方程类型:通过整理方程形式,判断其是否属于可分离变量方程、线性方程或伯努利方程。
  2. 选择合适方法:优先选择计算简便的方法(如可分离变量),或通过变量代换将方程转化为标准形式(如线性方程)。
  3. 积分求解:根据方程类型,应用对应的积分公式或积分因子法求解通解。

破题关键点:

  • 分离变量:将方程整理为关于$x$和$y$的分离形式,直接积分。
  • 线性方程标准形式:将方程改写为$\frac{dx}{dy} + P(y)x = Q(y)$,计算积分因子。
  • 伯努利方程代换:通过代换$z = y^{2}$将方程转化为线性方程(需读者自行推导)。

解法一:可分离变量方程

  1. 分离变量:
    原方程变形为:
    $\frac{dx}{2x-1} = -\frac{y}{1+y^2} dy$
  2. 积分求解:
    • 左侧积分:$\int \frac{dx}{2x-1} = \frac{1}{2}\ln|2x-1| + C_1$
    • 右侧积分:$\int -\frac{y}{1+y^2} dy = -\frac{1}{2}\ln(1+y^2) + C_2$
  3. 合并结果:
    消去常数项后得:
    $\ln|2x-1| = -\ln(1+y^2) + \ln C$
    转化为指数形式:
    $(2x-1)(1+y^2) = C$
    整理得通解:
    $(1-2x)(1+y^2) = C$

解法二:一阶线性微分方程

  1. 整理方程:
    将方程改写为:
    $\frac{dx}{dy} + \frac{2y}{1+y^2}x = \frac{y}{1+y^2}$
  2. 计算积分因子:
    $\mu(y) = e^{\int \frac{2y}{1+y^2} dy} = 1+y^2$
  3. 应用通解公式:
    $x = \frac{1}{1+y^2} \left( \int \frac{y}{1+y^2} \cdot (1+y^2) dy + C \right)$
    积分得:
    $x = \frac{1}{1+y^2} \left( \frac{y^2}{2} + C \right)$
    整理后与解法一结果一致。

相关问题

  • __-|||-(10 ) lim _(xarrow infty )dfrac ({x)^3-2(x)^2+5}(100{x)^2+15}

  • 4.已知 sin alpha =-dfrac (3)(5), 且α是第三象限的角,则 cos alpha = __ ,-|||-tan alpha = __ o

  • https:/img.zuoyebang.cc/zyb_a9fbde2ddd269cef5638c27e19aff9b4.jpg.5dm 5dm-|||-18 dm一个底面是圆形的扫地机器人,贴合着一块地毯边缘行进一周(如图)。这块地毯的两端是半圆形中间是长方形。扫地机器人圆形底面的半径是https:/img.zuoyebang.cc/zyb_10216bc971f58ed03f5ceaf1efd30f89.jpg.5dm 5dm-|||-18 dm,它的圆心走过路线的长度是______https:/img.zuoyebang.cc/zyb_b5517f317a704553c4186b8deb5b7a51.jpg.5dm 5dm-|||-18 dm。​

  • 【单选题】设U=(u1,u2,u3,u4), 有模糊集合A、B:A = 0.1/u1 + 0.7/u2 + 0.6/u3 + 0.6/u4,B = 0.3/u1 + 0.2/u2 + 0.6/u3 + 0.4/u4,则模糊集合A与B的交、并、补运算结果正确的一项是 。A. A 与 B 的交运算: 0.1/u1 + 0.2/u2 + 0.6/u3 + 0.6/u4B. A 与 B 的并运算: 0.1/u1 + 0.7/u2 + 0.6/u3 + 0.6/u4C. A 的补运算: 0.9/u1 + 0.3/u2 + 0.4/u3 + 0.4/u4D. B 的补运算: 0.7/u1 + 0.8/u2 + 0.4/u3 + 0.4/u4

  • 下列命题中错误的是( )A B C D

  • 考虑下面的频繁3-项集的集合:⑴ 2, 3}, (1,2,4), (1,2, 5), (1,3,4), (1, 3, 5), (2, 3,4), (2, 3, 5), (3,4, 5)假 定数据集中只有5个项,采用合并策略,由候选产生过程得到4-项集不包含()A. 1, 2, 3, 4B. 1, 2, 3, 5C. 1, 2,4, 5D. 1,3, 4, 5

  • 10 . 函数(x)=sin (2x+dfrac (pi )(6))的最小正周期为___________ .

  • 例2 解不等式 |3x-1|leqslant 2.

  • 【填空题】sin dfrac (11)(6)pi =___.

  • 下列各进制数中,数值最大的是A.2B.1HB.34.5DC.123.45QD.110.11B

  • 试求出三次对称群-|||-._(3)=1(1) ,(12),(13),(23),(123),(132)}-|||-的所有子群.

  • 下列哪项不是命题()A. 我正在说谎。B. 北京是中国的首都C. 你在吃饭吗D. 13能被6整除。

  • 8 . 有一个农夫带一匹狼、一只羊和一棵白菜过河(从河的北岸到南岸)。如果没有农夫看管,则狼要吃羊,羊要吃白菜。但是船很小,只够农夫带一样东西过河。用0和1表示狼、羊、白菜分别运到南岸的状态,0表示不在南岸,1表示在南岸,(如:100表示只有狼运到南岸)。初始时,南岸状态为000,表示狼、羊、白菜都没运到南岸,最终状态为111,表示狼、羊、白菜都运到了南岸。用状态空间为农夫找出过河方法,以下狼、羊、白菜在南岸出现的序列可能是( )。A. 000-010-100-101-111B. 000-010-001-101-111C. 000-100-110-111D. 000-001-011-111

  • 与十进制[1]数 45.25 等值的十六进制[2]数是_____。

  • 下面哪个逻辑等价关系是不成立的()A. forall x-P(x)equiv -square xP(x)B. forall x-P(x)equiv -square xP(x)C. forall x-P(x)equiv -square xP(x)D. forall x-P(x)equiv -square xP(x)

  • 下列哪项不是命题()A. 我正在说谎。B. 13能被6整除。C. 你在吃饭吗D. 北京是中国的首都。

  • 计算: (log )_(2)9cdot (log )_(3)4= __

  • 已知等差数列 12 , 8 , 4 , 0...... 求它的通项公式an 和前 10 项 的和an

  • 已知一元二次函数的图像的顶点坐标为(1,2),并且经过点P(3,-4),求:(1)函数的解析式;(2)函数图像的对称轴(3)函数单调减的区间。

  • 请输入答案。3+5=( )

上一页下一页
logo
广州极目未来文化科技有限公司
注册地址:广州市黄埔区揽月路8号135、136、137、138房
关于
  • 隐私政策
  • 服务协议
  • 权限详情
学科
  • 医学
  • 政治学
  • 管理
  • 计算机
  • 教育
  • 数学
联系我们
  • 客服电话: 010-82893100
  • 公司邮箱: daxuesoutijiang@163.com
  • qt

©2023 广州极目未来文化科技有限公司 粤ICP备2023029972号    粤公网安备44011202002296号