可降阶的高阶微分方程yy''-y'^2-y^2y'=0

来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/05/03 15:21:23
可降阶的高阶微分方程yy''-y'^2-y^2y'=0

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可降阶的高阶微分方程yy''-y'^2-y^2y'=0

可降阶的高阶微分方程yy''-y'^2-y^2y'=0
既然你的题目是“可降阶的高阶微分方程”,那就应该这样做:

yy''-y'^2-y^2y'=0
yy''-y'^2=y^2y'
(yy''-y'^2)/y^2=y'
(y'/y)'=y'
y=y'/y+C
然后会做了吧?

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第一题:
令p=y',那么y"=dp/dx=(dp/dy)/(dx/dy)=pdp/dy
原式就转为:p(dp/dy)+p2+1=0
整理得到p关于y的伯努利方程:(dp/dy)+p=1/p
再令z=p2,那么dz/dy=d(p2)/dy=2pdp/dy
代入上式整理...

全部展开

YY频道7450 免费签约 秒过直播间
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第一题:
令p=y',那么y"=dp/dx=(dp/dy)/(dx/dy)=pdp/dy
原式就转为:p(dp/dy)+p2+1=0
整理得到p关于y的伯努利方程:(dp/dy)+p=1/p
再令z=p2,那么dz/dy=d(p2)/dy=2pdp/dy
代入上式整理得:dz/dy+2z+2=0
分离变量解得:ln|z+1|=-2y+M………………M为任意常数
两边取为e的指数,得到:z+1=Nexp(-2y)………………N=expM为大于零的任意常数
将z=p2=(y')2代入上式,直接分离变量就能得出结果,具体结果就留给你自行计算了。
第二题:
同上题原理,令p=y',那么y"=dp/dx=(dp/dy)/(dx/dy)=pdp/dy
原式就转化为:py(dp/dy)-p2-1=0
同样令z=p2,再将上式简化为:ydz/dy-2z-2=0
同样分离变量解得:ln|z+1|=2ln|y|+M
两边取为e的指数,得到:z+1=Ny2
后面的步骤类似方法处理。
第三题:
逆推求方程的关键是消去解中的任意常数C,观察已知解中仅有一个常数,那么所求方程必定为一阶微分方程,先对方程两端关于x求导得到:
2(x+C)+2yy'=0
即x+C=-yy'
将上式代回原式得到:(yy')2+y2=1
整理得到:(y')2+1=1/y2

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