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数学微积分题目(微积分题目)

   日期:2023-09-30     浏览:44    评论:0    
核心提示:大家好,我是小科,我来为大家解答以上问题。数学微积分题目,微积分题目很多人还不知道,现在让我们一起来看看吧!1.dy/dx=(xy²-cosxsinx)/[y(1-x²)],,y(0)=2 求y解:

大家好,我是小科,我来为大家解答以上问题。数学微积分题目,微积分题目很多人还不知道,现在让我们一起来看看吧!

1.dy/dx=(xy²-cosxsinx)/[y(1-x²)],,y(0)=2 求y

解:ydy/dx=(xy²-cosxsinx)/(1-x²)=xy²/(1-x²)-cosxsinx/(1-x²).............(1)

为了求(1)的解,可先考虑方程:ydy/dx=xy²/(1-x²),消去y得 dy/dx=xy/(1-x²),

分离变量得dy/y=xdx/(1-x²)=-d(1-x²)/[2(1-x²)];

积分之得lny=-(1/2)ln(1-x²)+lnC₁=ln[C₁/√(1-x²)]

故得y=C₁/√(1-x²)..............(2)

把(2)中的任意常数C ₁换成x的函数u,于是y=u/√(1-x²)............(3)

对x取导数得:dy/dx=[(du/dx)/√(1-x²)]+[ux/√(1-x²)³]....................(4)

将(3)和(4)代入(1)式得:[u/√(1-x²)]{[(du/dx)/√(1-x²)]+[ux/√(1-x²)³]}=[xu²/(1-x²)²]-cosxsinx/(1-x²)

即有u(du/dx)/(1-x²)+xu²/(1-x²)²=xu²/(1-x²)²-cosxsinx/(1-x²)

于是得udu/dx=-cosxsinx,分离变量得udu=-cosxsinxdx=cosxd(cosx)

积分之得u²/2=(cos²x)/2+C/2,故u=cosx+C,再代入(3)即得通解y=(cosx+C)/√(1-x²),

将初始条件y(0)=2得2=1+C,故C=1,于是得特解为:y=(cosx+1)/√(1-x²).

2.xydx+(2x²+3y²-20)dy=0, y(0)=1 求y

解:将原式两边同乘以积分因子y³,得;

xy⁴dx+(2x²y³ +3y^5-20y³)dy=0............(1)

由于∂P/∂y=4xy³=∂Q/∂x,故(1)是全微分方程,于是得通解为:

[0,x]∫xy⁴dx+[0,y]∫(2x²y³ +3y^5-20y³)dy=(x²y⁴/2)+(x²y⁴/2)+(y^6)/2-5y⁴=C

即有x²y⁴+(y^6)/2-5y⁴=C

将初始条件x=0,y=1代入得C=1/2-5=-9/2

故得满足初始条件的特解为x²y⁴+(y^6)/2-5y⁴+9/2=0

去掉分母得2x²y⁴+y^6-10y⁴+9=0

3.dy/dx=(-2x+y)²-7, y(0)=0 求y

解:令u=-2x+y,则y=u+2x,故dy/dx=(dy/du)(du/dx)+d(2x)/dx=du/dx+2

于是有du/dx+2=u²-7,du/dx=u²-9,du/(u²-9)=(1/6)[1/(u-3)-1/(u+3)]du=dx,

积分之得(1/6)[ln(u-3)/(u+3)]=x+lnC,ln[(u-3)/(u+3)]=6x+lnC

将u=-2x+y代入即得通解:ln[(y-2x-3)/(y-2x+3)]=6x+lnC,即(y-2x-3)/(y-2x+3)=Ce^(6x)

将初始条件x=0,y=0代入得C=-1,故满足初始条件的特解为:

(y-2x-3)/(y-2x+3)=-e^(6x)

本文到此讲解完毕了,希望对大家有帮助。

原文链接:http://www.dtcchina.com/news/show-39278.html,转载和复制请保留此链接。
以上就是关于数学微积分题目(微积分题目)全部的内容,关注我们,带您了解更多相关内容。
 
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