1.y(n)=f(x)型
微分方程y(n)=f(x)的特点是右端只含有自变量,通过直接积分逐次降阶求其通解.
积分一次,得到一个n-1阶方程
再积分一次,得到一个n-2阶方程
依次积分n次,便可得到方程y(n)=f(x)的通解.
例9 求微分方程y‴=cosx+2x的通解.
解 对方程的两端连续积分三次,得
2.y″=f(x,y′)型
微分方程y″=f(x,y′)的特点是方程右端不显含未知函数y.引入新变量p=y′=则
于是微分方程y″=f(x,y′)变为
这是一个关于变量x,p的一阶微分方程.如果其通解为
这是一阶微分方程,两端积分,便可得方程y″=f(x,y′)的通解为
例10 求微分方程xy″+y′=0的通解.
3.y″=f(y,y′)型
微分方程y″=f(y,y′)的特点是方程右端不显含自变量x.仍作变换p=y′,由方程的特点需将p化成对y的导数,由复合函数的求导法则,有
于是微分方程y″=f(y,y′)变为
这是一个关于变量y与p的一阶微分方程.如果其通解为
则(www.daowen.com)
上式分离变量并两端积分,变可得原方程的通解为
例11 求微分方程yy″-(y′)2=0的通解.
上式分离变量并两端积分,变可得原方程的通解为
若p=0,即y′=0,于是y=C为所给方程的解,并且包含了y=0.显然y=C包含在上述通解中.所以原方程的通解为
习题 10.3
1.求下列齐次微分方程的通解或在给定条件下的特解.
(1)y″-4y′+4y=0; (2)y″-y′-2y=0;
(3)y″+y′+y=0; (4)y″+5y′+6y=0,y(0)=1,y′(0)=6;
(5)y″+25y=0,y(0)=2,y′(0)=5;(6)4y″+4y′+y=0,y(0)=2,y′(0)=0.
2.求下列非齐次微分方程的通解或在给定条件下的特解.
(1)y″+y=ex; (2)y″-6y′+8y=8x2+4x-2;
(3)y″+y=cos3x,
(4)y″-y=4xex,y(0)=0,y′(0)=1.
3.求解下列微分方程的通解.
(1)y‴=x+sinx; (2)y″=xex;
(3)y″-(y′)2=0; (4)y″=y′+x;
(5)(1+x2)y″+2xy′=0; (6)y3y″-1=0.
免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。