求微分方程(1-x²)y-xy'=0的通解
问题描述:
求微分方程(1-x²)y-xy'=0的通解
答
化成[x/(1-x^2)]dx=dy/y 然后两边积分求解
答
这题出现了x^2+y^2,可能在极坐标系下求解比较容易
x=r*cosθ y=r*sinθ
极坐标系下dx=cosθ dr-sinθ rdθ dy=sinθ dr+cosθ rdθ
方程化为rcosθ *(sinθ dr+cosθ rdθ)/(cosθ dr-sinθ rdθ ) -r*sinθ-r=0
化简为dr/r = dθ*(1+sinθ)/cosθ
右边=dθ* cosθ*(1+sinθ)/(cosθ)^2=d(sinθ)/(1-sinθ)
dr/r =d(sinθ)/(1-sinθ)
积分得:exp(r)=-exp(C*(1-sinθ))
r=C/(1-sinθ) (C为常量)
sinθ=y/r ,r=sqrt(x^2+y^2)
化会直角坐标系 sqrt(x^2+y^2) = C/(1-y/sqrt(x^2+y^2))
即 sqrt(x^2+y^2) -y =C
答
直接分离变量就可以了啊
(1-x²)y-xy'=0
(1-x²)y=xy'
dy/y=(1-x^2)/xdx=(1/x-x)dx
两边积分得
lny=lnx-1/2x^2+C