(2)设隐函数 y=y(x) 由方程 ^2(x-y)=(x)^2 所确定,则 int dfrac (dx)({y)^2}= __ 。。

题目解答
答案

解析
考查要点:本题主要考查隐函数的积分计算,需要通过参数替换法将原方程转化为参数形式,进而简化积分过程。
解题核心思路:
- 参数替换:设$y = tx$,将原方程转化为关于$t$的表达式,求出$x$和$y$关于$t$的显式表达式。
- 计算微分$dx$:对$x$关于$t$求导,得到$dx$的表达式。
- 代入积分:将$\frac{1}{y^2}$和$dx$代入积分,化简后对$t$积分。
- 回代变量:将积分结果用$x$和$y$表示,得到最终答案。
破题关键点:
- 选择合适的参数$t$,使得原方程可解。
- 正确计算导数和微分,避免代数错误。
- 积分化简时注意约分和对数性质的应用。
参数替换与方程转化
设$y = tx$,代入原方程$y^2(x - y) = x^2$:
$(t x)^2 (x - t x) = x^2 \implies t^2 x^3 (1 - t) = x^2 \implies x = \frac{1}{t^2 (1 - t)}.$
因此,$y = t x = \frac{1}{t (1 - t)}$。
计算微分$dx$
对$x = \frac{1}{t^2 (1 - t)}$求导:
$\frac{dx}{dt} = -\frac{2t(1 - t) + t^2}{t^4 (1 - t)^2} = -\frac{2t - 3t^2}{t^4 (1 - t)^2} = \frac{3t - 2}{t^3 (1 - t)^2}.$
故$dx = \frac{3t - 2}{t^3 (1 - t)^2} dt$。
积分化简与计算
原积分$\int \frac{dx}{y^2}$代入参数表达式:
$\frac{1}{y^2} = t^2 (1 - t)^2, \quad dx = \frac{3t - 2}{t^3 (1 - t)^2} dt.$
积分变为:
$\int t^2 (1 - t)^2 \cdot \frac{3t - 2}{t^3 (1 - t)^2} dt = \int \frac{3t - 2}{t} dt = \int \left(3 - \frac{2}{t}\right) dt = 3t - 2 \ln t + C.$
回代变量
令$t = \frac{y}{x}$,代入结果:
$3t - 2 \ln t + C = \frac{3y}{x} - 2 \ln \left(\frac{y}{x}\right) + C = \frac{3y}{x} - \ln \left(\frac{y}{x}\right)^2 + C.$