2.5常微分方程课后答案(第三版)王高雄
王高雄版《常微分方程》习题解答4.1

习题4.11.设和是区间上的连续函数,证明:如果在区间上有()t x ()t y b t a ≤≤b t a ≤≤常数或常数,则和在区间上线形无关。
()()≠t y t x ()()t x t y ()t x ()t y b t a ≤≤证明:假设在,在区间上线形相关()t x ()t y b t a ≤≤则存在不全为零的常数,,使得αβ()()0=+t y t x βα那么不妨设不为零,则有()t x ()()βα-=t x t y 显然为常数,与题矛盾,即假设不成立,在区间上线形无关βα-()t x ()t y b t a ≤≤2.证明非齐线形方程的叠加原理:设,分别是非齐线形方程()t x 1()t x 2(1)()()=+++--x t a dtxd t a dt x d n n n n n 111()t f 1(2)()()=+++--x t a dtxd t a dt x d n n n nn 111()t f 2的解,则+是方程 +的解。
()t x 1()t x 2()()=+++--x t a dtxd t a dt x d n n n n n 111()t f 1()t f 2证明:由题可知,分别是方程(1),(2)的解()t x 1()t x 2则: (3)()()()()()()t f t x t a dtt x d t a dt t x d n n n n n 1111111=+++--(4)()()()()()()t f t x t a dtt x d t a dt t x d n n n n n 2212112=+++-- 那么由(3)+(4)得:+()()()()()()()()()()()=++++++--t x t x t a dt t x t x d t a dt t x t x d n n n n n 211211121 ()t f 1()t f 2即+是方程是+的解。
常微分方程第三版课后习题答案

习题1.21.dxdy=2xy,并满足初始条件:x=0,y=1的特解。
解:ydy=2xdx 两边积分有:ln|y|=x 2+c y=e2x +e c =cex 2另外y=0也是原方程的解,c=0时,y=0原方程的通解为y= cex 2,x=0 y=1时 c=1 特解为y= e 2x .2. y 2dx+(x+1)dy=0 并求满足初始条件:x=0,y=1的特解。
解:y 2dx=-(x+1)dy2y dy dy=-11+x dx两边积分: -y1=-ln|x+1|+ln|c| y=|)1(|ln 1+x c另外y=0,x=-1也是原方程的解 x=0,y=1时 c=e 特解:y=|)1(|ln 1+x c3.dx dy =yx xy y 321++解:原方程为:dxdy =y y 21+31x x + y y 21+dy=31x x +dx 两边积分:x(1+x 2)(1+y 2)=cx 24. (1+x)ydx+(1-y)xdy=0 解:原方程为:y y -1dy=-xx 1+dx两边积分:ln|xy|+x-y=c另外 x=0,y=0也是原方程的解。
5.(y+x )dy+(x-y)dx=0解:原方程为:dx dy =-yx y x +-令xy=u 则dx dy =u+x dx du 代入有:-112++u u du=x 1dxln(u 2+1)x 2=c-2arctgu 即 ln(y 2+x 2)=c-2arctg 2xy. 6. xdxdy-y+22y x -=0 解:原方程为:dx dy =x y +xx ||-2)(1x y -则令xy=u dx dy =u+ x dx du211u - du=sgnxx1dx arcsinxy=sgnx ln|x|+c 7. tgydx-ctgxdy=0 解:原方程为:tgy dy =ctgxdx 两边积分:ln|siny|=-ln|cosx|-ln|c| siny=x c cos 1=xccos 另外y=0也是原方程的解,而c=0时,y=0.所以原方程的通解为sinycosx=c.8 dx dy +ye x y 32+=0 解:原方程为:dx dy =ye y 2e x 32 ex3-3e2y -=c.9.x(lnx-lny)dy-ydx=0 解:原方程为:dx dy =x y ln xy令x y=u ,则dx dy =u+ x dx duu+ xdxdu=ulnu ln(lnu-1)=-ln|cx| 1+lnxy=cy. 10.dxdy =e yx - 解:原方程为:dxdy =e x e y- e y =ce x11dxdy =(x+y)2解:令x+y=u,则dx dy =dxdu -1 dx du -1=u 2211u +du=dx arctgu=x+c arctg(x+y)=x+c12.dx dy =2)(1y x + 解:令x+y=u,则dx dy =dxdu -1dx du -1=21uu-arctgu=x+c y-arctg(x+y)=c. 13.dx dy =1212+-+-y x y x 解: 原方程为:(x-2y+1)dy=(2x-y+1)dx xdy+ydx-(2y-1)dy-(2x+1)dx=0 dxy-d(y 2-y)-dx 2+x=cxy-y 2+y-x 2-x=c14:dx dy =25--+-y x y x 解:原方程为:(x-y-2)dy=(x-y+5)dx xdy+ydx-(y+2)dy-(x+5)dx=0dxy-d(21y 2+2y)-d(21x 2+5x)=0 y 2+4y+x 2+10x-2xy=c.15: dxdy=(x+1) 2+(4y+1) 2+8xy 1+ 解:原方程为:dxdy=(x+4y )2+3令x+4y=u 则dx dy =41dx du -4141dx du -41=u 2+3 dx du=4 u 2+13 u=23tg(6x+c)-1 tg(6x+c)=32(x+4y+1).16:证明方程y x dxdy=f(xy),经变换xy=u 可化为变量分离方程,并由此求下列方程: 1) y(1+x 2y 2)dx=xdy2) y x dx dy =2222x -2 y x 2y+ 证明: 令xy=u,则x dx dy +y=dxdu 则dx dy =x 1dx du -2x u,有:u x dxdu=f(u)+1)1)((1+u f u du=x1dx所以原方程可化为变量分离方程。
常微分方程第三版习题答案

常微分方程第三版习题答案常微分方程是数学中的一个重要分支,它研究的是描述自然界中变化规律的方程。
在学习常微分方程的过程中,习题是非常重要的一部分,通过解习题可以加深对理论知识的理解和应用能力的培养。
本文将为大家提供《常微分方程第三版》习题的部分答案,希望能对大家的学习有所帮助。
1. 习题一1.1 解:首先,我们根据题意列出方程:$\frac{dy}{dt} = 2y + t^2$这是一个一阶线性常微分方程,我们可以使用常数变易法来求解。
令$y = u(t)e^{2t}$,则$\frac{dy}{dt} = \frac{du}{dt}e^{2t} + 2ue^{2t}$将上述结果代入原方程,得到:$\frac{du}{dt}e^{2t} + 2ue^{2t} = 2(u(t)e^{2t}) + t^2$化简得到:$\frac{du}{dt}e^{2t} = t^2$两边同时除以$e^{2t}$,得到:$\frac{du}{dt} = t^2e^{-2t}$对上式两边同时积分,得到:$u = -\frac{1}{4}t^2e^{-2t} + C$将$u$代入$y = u(t)e^{2t}$,得到最终的解:$y = (-\frac{1}{4}t^2e^{-2t} + C)e^{2t}$1.2 解:首先,我们根据题意列出方程:$\frac{dy}{dt} = \frac{t}{y}$这是一个一阶可分离变量的常微分方程,我们可以通过分离变量来求解。
将方程变形,得到:$ydy = tdt$对上式两边同时积分,得到:$\frac{1}{2}y^2 = \frac{1}{2}t^2 + C$解得:$y^2 = t^2 + C$由于题目中给出了初始条件$y(0) = 1$,将初始条件代入上式,得到:$1 = 0 + C$解得:$C = 1$将$C$代入$y^2 = t^2 + C$,得到最终的解:$y^2 = t^2 + 1$2. 习题二2.1 解:首先,我们根据题意列出方程:$\frac{dy}{dt} = 2ty + t^2$这是一个一阶线性常微分方程,我们可以使用常数变易法来求解。
常微分方程第三版答案(王高雄)

dx
2 2
y
1 2 = ln x − ln 1 + x + ln c (c ≠ 0), (1 + 2
y )(1 + x ) = c x
1+
y
2
(1 + x ) = c x
2
2
4 (1 + x) ydx + (1 − y ) xdy = 0 y=0 x=0 ln x + x + ln y − y = c, xy ≠ 0 ln xy + x − y = c, 1+ x 1− y dx = dy = 0 x y
按
dy 1 − 2 x y −1 dx 够 x 2 次0 个 dy 1 − 2 x y +1 dx 次- x 2 个
18.
x dy = = f ( xy ) y dx x dy 2 + x 2 y 2 = y dx 2 − x 2 y 2 xy = u, x
xy = u
1 . y (1 + x 2 y 2 )dx = xdy (2).
y+x
dy dy = , dx dx
x
dy du = −y dx dx
1 du du u 1 − 1 = f(u), = (f(u) + 1) = (uf(u) + u) y dx dx = y(f(u) + 1) x x x=0 y=0 du 1 3 = (2u + u ), dx x xy ≠ 0s du 2u + u
在个
次个e 次 ce
− sin t
+ sin t − 1 个个个
个
截
dy x − y = ex xn dx n 个个 个个个n
2.5常微分方程课后答案(第三版)王高雄

习题2.52.ydy x xdy ydx 2=- 。
解:2x ,得:ydy x xdyydx =-2c y x yd +-=221即c y x y =+221 4.xyx ydx dy -=解:两边同除以x ,得xy x y dxdy -=1令u x y= 则dxdu x u dx dy += 即dx dux u dx dy +=uu -=1 得到()2ln 211y c u -=,即2ln 21⎪⎭⎫ ⎝⎛-=y c y x另外0=y 也是方程的解。
6.()01=-+xdy ydx xy 解:0=+-xydx xdy ydxx d x yx d yy d x -=-2得到c x y x d +-=⎪⎪⎭⎫⎝⎛221即c x y x =+221 另外0=y 也是方程的解。
8.32xy x y dx dy += 解:令u xy= 则:21u x u dx du x u dx dy +=+= 即21u x dx du x= 得到22x dxu du =故c xu +-=-11 即211xx c y += 另外0=y 也是方程的解。
10. 21⎪⎭⎫⎝⎛+=dx dy dx dy x解:令p dxdy= 即pp x 21+=而p dx dy=故两边积分得到 c p p y +-=ln 212因此原方程的解为pp x 21+=,c p p y +-=ln 212。
12.x y xe dx dy e =⎪⎭⎫⎝⎛+-1 解:y x xe dxdy+=+1令 u y x =+则 dx du dx dy =+111-=-=u xe dx du dx dy 即xdx eduu =c x e u+=--221故方程的解为c x eyx =++221 14.1++=y x dxdy解: 令u y x =++1则dx du dx dy =+1 那么u dx du dx dy =-=1dx u du=+1求得: ()c x u +=+1ln故方程的解为()c x y x +=++1ln 或可写 为xce y x =++1 16.()y e dxdyx -=++211 解:令u e y=- 则u y ln -= ()1211-=+-u dxduu x ()dx x du u u 11121+-=-c x u u ++=-`1112 即方程的解为()c x y x e y+=+218.()0124322=-+dy y x dx y x 解: 将方程变形后得124322-=y x y x dx dy 22223412412y x y x y x y x dy dx -=-= 同除以2x 得:232412yy x dy dx x -=令3x z = 则24323yy z dy dz -= 23223cy y z +=即原方程的解为232323cy y x +=19.X(04)(2)2=+-x dxdyy dx dy 解:方程可化为2y()(24)(,4)()22dxdy x dx dy x y x dxdyx dx dy +=+= 令[][]ce t e t c dt e t y pdx dy e t x t p dy x e dxdyc x y x arctg xdx y x darctg xdx y x xdy ydx xdy y x x y y c y y x c y yy x dyy y y x d dy y y y xdy ydx y dy y xdy ydx dy y x ydx cy y x c y yx y d y x d dy y x ydx xy y e y xy x xy xNy M x x N x y M dy x y xydx dy y x y dx y x cye x c e yxy c e z y y e z y dy dz e z e dy dz y z e e z z e e z z ze e e z dy dx dy e z dx e dy dzy z dy dx yz x z y x dy yxe dx e y p c x y c tg c d c d x d d dy p dy dx y y p dx dy dx dy y x c yc c c x c x x c x x y cx p xdp pdx x y p xdp pdx p dp p x dx p p dp x xp dx p p dp p x x dx p p dx dp p x x p p dx dp p x p dx dp x p p x p x p x p x xp y p dx dy t t tt dx dydy y y xy xzzz z z z z z z z z z z yx y x +-+=++==+====-++===+-=-+-=+=+++-=+=+=-+=-=++-=-=-=-=-+=⎰-=-=-∂∂-∂∂-=∂∂=∂∂=-+=-+=+=+=+-=+-=+++=++-=+--+=+-=-=++====-++±==++=+∂=+∂∂=+∂∂=∂∂=∂∂∂∂=∂==∂==∂-∂===⎥⎦⎤⎢⎣⎡-+=+=+⋅===-±===-=∴=---=+-+-=-+--=--++=+=-==⎰⎰⎰----)1(,0.25.2,0)(.240),()111,1,)1(0)1(.23101,0)3(24282,6,20)3(2032.22)(,)(,ln ln 1,111)1(,)1()1(,0)1()1.(2110,1)sec cos cos cos sin sin 1sin ,cos 11(sin 1,sin 1)(1.20.42,2424,,0,24,040)4()4(0)4()4(,0)22()22(,)22()22(2222,2224,22222222222222322323242234422422322222222222222222222232222得由解:令所以方程的解为解:方程可化为也是解。
常微分方程(第三版) 王高雄等编 高等教育出版社 课后习题答案

1常微分方程习题答案2.11.xy dx dy2=,并求满足初始条件:x=0,y=1的特解.解:对原式进行变量分离得。
故它的特解为代入得把即两边同时积分得:e e xx y c y x x c y c y xdx dy y22,11,0,ln ,212=====+==,0)1(.22=++dy x dx y 并求满足初始条件:x=0,y=1的特解.解:对原式进行变量分离得:。
故特解是时,代入式子得。
当时显然也是原方程的解当即时,两边同时积分得;当xy c y x y x c y c y x y dy dx x y++=====++=+=+≠=+-1ln 11,11,001ln 1,11ln 0,11123.yxy dx dy x y 321++=解:原式可化为:x x y xxyxyx yyxyc c c c x dx x dy y yx ydxdy2222222232232)1(1)1)(1(),0(ln 1ln 21ln 1ln 2111,0111=++=++≠++-=++=+≠+∙+=+)故原方程的解为(即两边积分得故分离变量得显然.0;0;ln ,ln ,ln ln 0110000)1()1(4===-==-+=-++=-=+≠===-++x y c y x xy c y x xy c y y x x dy y y dx x x xy x y xdy y ydx x 故原方程的解为即两边积分时,变量分离是方程的解,当或解:由:10ln 1ln ln 1ln 1,0ln 0)ln (ln :931:8.cos ln sin ln 07ln sgn arcsin ln sgn arcsin 1sgn 11,)1(,,,6ln )1ln(21111,11,,,0)()(:53322222222222c dxdy dx dy xycy ud uudx x x y u dx xydy x y ydx dy y x x c dy yy yydxdy c x y tgxdx ctgydy ctgxdy tgydx cx x xycx x u dxx x du xdxdudxdux u dx dy ux y u x y y dx dy xc x arctgu dx x du u u u dx du x u dxdu xu dx dy ux y u x y x y x y dx dy dx x y dy x y ee ee ee eexy uu xy x uu xyxyyx xx+===+=+-===-∙-=--+-=-=+-===-=+∙=+∙=∙=--=+===-+=+-=++=++-++=++===+-==-++-+--两边积分解:变量分离:。
《常微分方程》(王高雄)第三版课后答案

(2).
x y
dy dx
=
2+ 2−
x2 y2 x2 y2
证明:因为xy = u,关于x求导导得y + x dy = dy ,所以x dy = du − y
dx dx
dx dx
得:1 du −1 = f(u),
du
= u (f(u) + 1) = 1 (uf(u) + u)
y dx
dx = y(f(u) + 1) x
17. dy = 2x3 + 3xy + x
dx 3x2 y + 2 y3 − y
解:原方程化为 dy = x(2x2 + 3y 2 + 1) ;;;;; dy 2 = 2x2 + 3y 2 + 1
dx y(3x 2 + 2 y 2 −1) dx 2 3x 2 + 2 y 2 −1
令 y 2 = u,;;;;; x2 = v;;;;;;;则 du = 2v + 3u + 1.......(1)
解:对原式进行变量分离得:
− 1 dx = 1 dy,当y ≠ 0时,两边同时积分得;ln x + 1 = 1 + c,即y = 1
x +1
y2
y
c + ln x + 1
当y = 0时显然也是原方程的解。当x = 0, y = 1时,代入式子得c = 1,故特解是
y= 1 。 1 + ln1 + x
2. dx +3x=e 2t dt
解:原方程可化为 : dx =-3x+e 2t dt
∫ 所以:x=e ∫ −3dt ( e 2t e − ∫ −3dt dt + c )
常微分方程第三版课后习题答案

习题1.21.dxdy=2xy,并满足初始条件:x=0,y=1的特解。
解:ydy=2xdx 两边积分有:ln|y|=x 2+c y=e2x +e c =cex 2另外y=0也是原方程的解,c=0时,y=0原方程的通解为y= cex 2,x=0 y=1时 c=1 特解为y= e 2x .2. y 2dx+(x+1)dy=0 并求满足初始条件:x=0,y=1的特解。
解:y 2dx=-(x+1)dy2y dy dy=-11+x dx两边积分: -y1=-ln|x+1|+ln|c| y=|)1(|ln 1+x c另外y=0,x=-1也是原方程的解 x=0,y=1时 c=e 特解:y=|)1(|ln 1+x c3.dx dy =yx xy y 321++解:原方程为:dxdy =y y 21+31x x + y y 21+dy=31x x +dx 两边积分:x(1+x 2)(1+y 2)=cx 24. (1+x)ydx+(1-y)xdy=0 解:原方程为:y y -1dy=-xx 1+dx两边积分:ln|xy|+x-y=c另外 x=0,y=0也是原方程的解。
5.(y+x )dy+(x-y)dx=0解:原方程为:dx dy =-yx y x +-令xy=u 则dx dy =u+x dx du 代入有:-112++u u du=x 1dxln(u 2+1)x 2=c-2arctgu 即 ln(y 2+x 2)=c-2arctg 2xy. 6. xdxdy-y+22y x -=0 解:原方程为:dx dy =x y +xx ||-2)(1x y -则令xy=u dx dy =u+ x dx du211u - du=sgnxx1dx arcsinxy=sgnx ln|x|+c 7. tgydx-ctgxdy=0 解:原方程为:tgy dy =ctgxdx 两边积分:ln|siny|=-ln|cosx|-ln|c| siny=x c cos 1=xccos 另外y=0也是原方程的解,而c=0时,y=0.所以原方程的通解为sinycosx=c.8 dx dy +ye x y 32+=0 解:原方程为:dx dy =ye y 2e x 32 ex3-3e2y -=c.9.x(lnx-lny)dy-ydx=0 解:原方程为:dx dy =x y ln xy令x y=u ,则dx dy =u+ x dx duu+ xdxdu=ulnu ln(lnu-1)=-ln|cx| 1+lnxy=cy. 10.dxdy =e yx - 解:原方程为:dxdy =e x e y- e y=ce x11dxdy =(x+y)2解:令x+y=u,则dx dy =dxdu -1 dx du -1=u 2211u +du=dx arctgu=x+c arctg(x+y)=x+c12.dx dy =2)(1y x + 解:令x+y=u,则dx dy =dxdu -1dx du -1=21uu-arctgu=x+c y-arctg(x+y)=c. 13.dx dy =1212+-+-y x y x 解: 原方程为:(x-2y+1)dy=(2x-y+1)dx xdy+ydx-(2y-1)dy-(2x+1)dx=0 dxy-d(y 2-y)-dx 2+x=cxy-y 2+y-x 2-x=c14:dx dy =25--+-y x y x 解:原方程为:(x-y-2)dy=(x-y+5)dx xdy+ydx-(y+2)dy-(x+5)dx=0dxy-d(21y 2+2y)-d(21x 2+5x)=0 y 2+4y+x 2+10x-2xy=c.15: dxdy=(x+1) 2+(4y+1) 2+8xy 1+ 解:原方程为:dxdy=(x+4y )2+3令x+4y=u 则dx dy =41dx du -4141dx du -41=u 2+3 dx du=4 u 2+13 u=23tg(6x+c)-1 tg(6x+c)=32(x+4y+1).16:证明方程y x dxdy=f(xy),经变换xy=u 可化为变量分离方程,并由此求下列方程: 1) y(1+x 2y 2)dx=xdy2) y x dx dy =2222x -2 y x 2y+ 证明: 令xy=u,则x dx dy +y=dxdu 则dx dy =x 1dx du -2x u,有:u x dxdu=f(u)+1)1)((1+u f u du=x1dx所以原方程可化为变量分离方程。
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习题2.52.ydy x xdy ydx 2=- 。
解:2x ,得:ydy x xdyydx =-2c y x yd +-=221即c y x y =+221 4.xyx ydx dy -=解:两边同除以x ,得xy x y dxdy -=1令u x y= 则dxdu x u dx dy += 即dx dux u dx dy +=uu -=1 得到()2ln 211y c u -=,即2ln 21⎪⎭⎫ ⎝⎛-=y c y x另外0=y 也是方程的解。
6.()01=-+xdy ydx xy 解:0=+-xydx xdy ydxx d x yx d yy d x -=-2得到c x y x d +-=⎪⎪⎭⎫⎝⎛221即c x y x =+221 另外0=y 也是方程的解。
8.32xy x y dx dy += 解:令u xy= 则:21u x u dx du x u dx dy +=+= 即21u x dx du x= 得到22x dxu du =故c xu +-=-11 即211xx c y += 另外0=y 也是方程的解。
10. 21⎪⎭⎫⎝⎛+=dx dy dx dy x解:令p dxdy= 即pp x 21+=而p dx dy=故两边积分得到 c p p y +-=ln 212因此原方程的解为pp x 21+=,c p p y +-=ln 212。
12.x y xe dx dy e =⎪⎭⎫⎝⎛+-1 解:y x xe dxdy+=+1令 u y x =+则 dx du dx dy =+111-=-=u xe dx du dx dy 即xdx eduu =c x e u+=--221故方程的解为c x eyx =++221 14.1++=y x dxdy解: 令u y x =++1则dx du dx dy =+1 那么u dx du dx dy =-=1dx u du=+1求得: ()c x u +=+1ln故方程的解为()c x y x +=++1ln 或可写 为xce y x =++1 16.()y e dxdyx -=++211 解:令u e y=- 则u y ln -= ()1211-=+-u dxduu x ()dx x du u u 11121+-=-c x u u ++=-`1112 即方程的解为()c x y x e y+=+218.()0124322=-+dy y x dx y x 解: 将方程变形后得124322-=y x y x dx dy 22223412412y x y x y x y x dy dx -=-= 同除以2x 得:232412yy x dy dx x -=令3x z = 则24323yy z dy dz -= 23223cy y z +=即原方程的解为232323cy y x +=19.X(04)(2)2=+-x dxdyy dx dy 解:方程可化为2y()(24)(,4)()22dxdy x dx dy x y x dxdyx dx dy +=+= 令[][]ce t e t c dt e t y pdx dy e t x t p dy x e dxdyc x y x arctg xdx y x darctg xdx y x xdy ydx xdy y x x y y c y y x c y yy x dyy y y x d dy y y y xdy ydx y dy y xdy ydx dy y x ydx cy y x c y yx y d y x d dy y x ydx xy y e y xy x xy xNy M x x N x y M dy x y xydx dy y x y dx y x cye x c e yxy c e z y y e z y dy dz e z e dy dz y z e e z z e e z z ze e e z dy dx dy e z dx e dy dzy z dy dx yz x z y x dy yxe dx e y p c x y c tg c d c d x d d dy p dy dx y y p dx dy dx dy y x c yc c c x c x x c x x y cx p xdp pdx x y p xdp pdx p dp p x dx p p dp x xp dx p p dp p x x dx p p dx dp p x x p p dx dp p x p dx dp x p p x p x p x p x xp y p dx dy t t tt dx dydy y y xy xzzz z z z z z z z z z z yx y x +-+=++==+====-++===+-=-+-=+=+++-=+=+=-+=-=++-=-=-=-=-+=⎰-=-=-∂∂-∂∂-=∂∂=∂∂=-+=-+=+=+=+-=+-=+++=++-=+--+=+-=-=++====-++±==++=+∂=+∂∂=+∂∂=∂∂=∂∂∂∂=∂==∂==∂-∂===⎥⎦⎤⎢⎣⎡-+=+=+⋅===-±===-=∴=---=+-+-=-+--=--++=+=-==⎰⎰⎰----)1(,0.25.2,0)(.240),()111,1,)1(0)1(.23101,0)3(24282,6,20)3(2032.22)(,)(,ln ln 1,111)1(,)1()1(,0)1()1.(2110,1)sec cos cos cos sin sin 1sin ,cos 11(sin 1,sin 1)(1.20.42,2424,,0,24,040)4()4(0)4()4(,0)22()22(,)22()22(2222,2224,22222222222222322323242234422422322222222222222222222232222得由解:令所以方程的解为解:方程可化为也是解。
另外即(所以方程的解为得两边同除以解:即所以方程的解为所以方程有积分因子解:所以方程的解为方程为则解:令也得另外由(所以方程的解为,)则解:令时当时当或求导得两边对则cy e y x e y de y x e d e e y x x Ny M x x N y x x y M dy y x dx y y x xy ce t e t c dt e t y e t x ce t e t c dt e t y pdx dy e t x t p dx dy x e dxdyx x x x x x t t tt t t tt dx dy=+=+=+∂∂-∂∂=∂∂++=∂∂=+++++-+=++=+=+-+=++==+====-+⎰⎰323222222232223031,2,20)()32.262)1(2)1(0.25所以方程的解为:得方程两边同乘所以方程有积分因子解:(,所以方程的解为:得由则解:令27.234465dy x y dx x y ++=++ 解: 令23u x y =+,4232325du dy u dx dx u +=+=++,则 72225du u dx u +=+,25722u du dx u +=+,9171=221427dx u -+, 两边积分得 2239ln 2314(3)72x y y x c ++=-+ 即为方程的通解。
另外,7220u +=,即222307x y ++=也是方程的解。
28. 2222()dyxy x y y x dx-=- 解: 两边同除以x ,方程可化为: 222()dy yxy y x dx x=+- 令yu x=,则 22222()duxu u ux u x x dx+=+-即332()dux u u dx =-, 332du x dx u u=- 3111()22(1)2(1)du x dx u u u+-=+-两边积分得 4211x ce u-即 4222x x y cy e -= 为方程的解。
29.xy dy ye dx x+= 解: 令xye u =,则 ln uy x=, 2ln x duudy u dxdx x -=, 那么221ln ln du u uu ux dx x x-+= 即 2duxdx u=两边积分得 212xyx e c -+=即为方程的解。
30. 332252422363dy x xy x dx x y y y -+=-+ 解:方程332252(422)(363)0x x y x d x x y y y d y -+--+=42322363()()()0d x x y dx x dy d y y +-++-=两边积分得 426323x x y y x y c ++--= 即 4623(1)(1)x x c x y ++=+- 为方程的解。
31. 2()()0y xdx ydy x ydx xdy ++-=解: 方程可化为 2320y xdx y dy xydx x dy ++-=两边同除以2y ,得 2()0x ydx xdy xdx ydx y -++=即221()02dx d x y x dy++= 令cos x ρθ=,sin y ρθ=,则cos 0d dctg ρρρθθ+=即 2sin 0sin d d θρρθ-=两边积分得 1sin c ρθ=-+ 将1sin yρθ=代入得, c y ρρ=-+即2222(1)y c y ρ+=故 222222()(1)x y y c y ++=32. 33101dy xy dx x y++=+解: 方程可化为 3311dy xy dx x y--=+ 两边同加上1,得 223()()1d x y xy x y dx x y+-=+ (*) 再由()d xy xdy ydx =+,可知223()()(1)1d xy dy x y x y x y dx dx x y--=+=+ (**) 将(*)/(**)得22()()()1d x y xy x y d xy x y ++=-即 21du uvdv v =- 整理得21du v dv u v =-两边积分得cu =即 ()c x y +=另外,0x y +=也是方程的解。
33. 求一曲线,使其切线在纵轴上之截距等于切点的横坐标。
解: 设(,)p x y 为所求曲线上的任一点,则在p 点的切线l 在y 轴上的截距为:dy y xdx - 由题意得 dyy x x dx -= 即11dy y dx x=- 也即 ydx xdy dx -+=-两边同除以2x ,得2ydx xdy dxx x -+=-即 ()ln yd d x x=-即 ln y cx x x =+为方程的解。