d^2y/dx^2+dy/(xdx)+mx^2=n的解

1个回答

  • 令p=y'=dy/dx,则d²y/dx²=dy'/dx=dp/dx

    原方程变为:dp/dx+p/x+mx²=n (1)

    此为关于p的一次微分方程

    其齐次方程为 dp/dx+p/x=0

    齐次方程通解为 p=C1/x

    设非齐次方程通解为 p=u/x,则dp/dx=(u'x-u)/x²

    带入方程(1),可得

    (u'x-u)/x²+u/x²=u'/x=n-mx²

    即 du=x(n-mx²)dx,两边积分可得

    u=nx²/2-mx^4/4+C1

    ∴方程(1)的通解为

    p=u/x=nx/2-mx³/4+C1/x

    将p=dy/dx带回,可得

    dy=pdx=(nx/2-mx³/4+C1/x)dx,两边积分可得

    y=nx²/4-mx^4/16+C1ln|x|+C2

    此即为原方程的通解