【微分方程的通解】微分方程通解y'-3xy=2x的通解

发布时间:2021-03-31 21:36:57

微分方程通解y'-3xy=2x的通解 数学

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【答案】 解微分方程y'-3xy=2x
  这是一个典型的一阶线性微分方程.其基本解法(程式化解法)如下:
  先求一阶线性齐次方程y'-3xy=0的通
  dy/dx=3xy;分离变量得dy/y=3xdx;积分之,得lny=(3/2)x²+lnC₁;即得y=C₁e^[(3/2)x²;
  将C₁换成x的函数u,即y=ue^[(3/2)x²].(1)
  将(1)的两边对x取导数得:dy/dx=y'=(du/dx)e^[(3/2)x²]+3xue^[(3/2)x²].(2)
  将(1)和(2)代入原方程得:
  (du/dx)e^[(3/2)x²]+3xue^[(3/2)x²]-3xue^[(3/2)x²]=2x
  故得(du/dx)e^[(3/2)x²]=2x;分离变量得du=2xe^[-(3/2)x²]dx;
  积分之得u=∫2xe^[-(3/2)x²]dx=(-2/3)∫de^[-(3/2)x²]=-(2/3)e^[-(3/2)x²]+C
  代入(1)式即得通解y={-(2/3)e^[-(3/2)x²]+C}e^[(3/2)x²]=-2/3+Ce^[(3/2)x²]
  【此解法谓之“参数变异法”或“常数变异法”】
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