题目
齐次方程(x^3+y^3)dx-3xy^2 dy=0的通解是( )(A)x^3+2y^3=cx (B)x^3-2y^3=cx(C)x^3-2y^3=c (D)x^3+2y^3=c
齐次方程(x^3+y^3)dx-3xy^2 dy=0的通解是( )
(A)x^3+2y^3=cx (B)x^3-2y^3=cx
(C)x^3-2y^3=c (D)x^3+2y^3=c
题目解答
答案
首先:
dy/dx=(x³+y³)/3xy²=(1/3)[(x/y)²+(y/x)]=(1/3)[1/(y/x)²+(y/x)]
其次,令y/x=u,则y=ux,dy/dx=u+x(du/dx),代入上式得:
u+x(du/dx)=(1/3)[(1/u²)+u]
故有x(du/dx)=1/(3u²)-(2/3)u=(1-2u³)/(3u²)
分离变量得x/dx=(1-2u³)/(3u²du)
取倒数得(1/x)dx=3u²du/(1-2u³)=-(1/2)[d(1-2u³)]/(1-2u³)
两边取积分得lnx=-(1/2)ln(1-2u³)+lnC₁=ln[C₁/√(1-2u³)]
故得x=C₁/√(1-2u³)],将u=y/x代入得
x=C₁/√[1-2(y/x)³)]=C₁x(√x)/√(x³-2y³)
于是得√(x³-2y³)=C₁√x
平方去根号便得原方程的通解为:x³-2y³=Cx,其中C=C²₁