求一阶微分方程(x^2)y′+xy=y^2的通解,
xt'=t²-2t==>dt/(t²-2t)=dx/x==>["}}}'>

2个回答

  • 解法一:设t=y/x,则y=xt,y'=xt'+t

    代入原方程得xt'+t+t=t²

    ==>xt'=t²-2t

    ==>dt/(t²-2t)=dx/x

    ==>[1/(t-2)-1/t]dt=2dx/x

    ==>ln│t-2│-ln│t│=2ln│x│+ln│-C│ (C是积分常数)

    ==>(t-2)/t=-Cx²

    ==>-2/t=-Cx²-1

    ==>t=2/(1+Cx²)

    ==>y/x=2/(1+Cx²)

    ==>y=2x/(1+Cx²)

    故原微分方程的通解是y=2x/(1+Cx²) (C是积分常数).

    解法二:设t=1/y,则y=1/t,y'=-t'/t²

    代入原方程得-x²t'/t²+x/t=1/t²

    ==>t'=t/x-1/x².(1)

    ∵齐次方程t'=t/x的通解是t=Cx (C是积分常数)

    ∴设微分方程(1)的解为t=C(x)x (C(x)表示关于x的函数)

    ∵t'=C'(x)x+C(x)

    代入(1)得C'(x)x+C(x)=C(x)-1/x²

    ==>C'(x)x=-1/x²

    ==>C'(x)=-1/x³

    ==>C(x)=1/(2x²)+C (C是积分常数)

    ==>t=[1/(2x²)+C]x=1/(2x)+Cx=(1+Cx²)/(2x)

    ∴微分方程(1)的通解是t=(1+Cx²)/(2x) (C是积分常数)

    ==>1/y=(1+Cx²)/(2x)

    ==>y=2x/(1+Cx²)

    故原微分方程的通解是y=2x/(1+Cx²) (C是积分常数).