求解一个简单一阶线性微分方程,什么叫做一阶线性微分方程?
网友回答
求微分方程 xy'-y=2x³满足初始条件y(1)=1的特解。
解:由原方程可见:x≠0;因为若x=0,则y=0,不可能初始条件满足y(1)=1。所以可用x同除两边。
两边同除以x得 y'-(y/x)=2x²............①
先求齐次方程 y'-(y/x)=0的通解:
分离变量得:dy/y=dx/x;积分之得lny=lnx+lnc₁=lnc₁x;
故齐次方程的通解为:y=c₁x;把c₁换成x的函数u,得y=ux...........②
将②对x取导数得y'=u'x+u...........③
将②③代入①式得:u'x+u-(ux/x)=2x²;
化简得u'x=2x²,即u'=2x,du=2xdx,积分得u=x²+c;
代入②式即得原方程的通解为:y=x³+cx;
代入初始条件得1=1+c,故c=0;于是得特解为:y=x³.
网友回答
形如y'+P(x)y=Q(x)的微分方程称为一阶线性微分方程,Q(x)称为自由项。一阶,指的是方程中关于Y的导数是一阶导数。线性,指的是方程简化后的每一项关于y、y'的次数为0或1。