大学数学微分方程:(1-x^2)y'+xy=1,y(0)=1,求其特解.
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2个回答

  • ∵(1-x²)y'+xy=0 ==>dy/y=-xdx/(1-x²)

    ==>dy/y=(1/2)d(1-x²)/(1-x²)

    ==>ln│y│=(1/2)ln│1-x²│+ln│C│ (C是积分常数)

    ==>y=C√(1-x²)

    ∴齐次方程(1-x²)y'+xy=0的通解是y=C√(1-x²) (C是积分常数)

    于是,设微分方程(1-x²)y'+xy=1的解为 y=C(x)√(1-x²) (C(x)是关于x的函数)

    ∵y'=C'(x)√(1-x²)-C(x)x/√(1-x²)

    代入原方程得C'(x)=1/√(1-x²)³

    ∴C(x)=∫dx/√(1-x²)³

    =∫costdt/cos³t (设x=sint,则tant=x/√(1-x²)

    =-∫dt/cos²t

    =-∫sec³tdt

    =tant+C (C是积分常数)

    =x/√(1-x²)+C

    ∴y=[x/√(1-x²)+C]√(1-x²)

    =x+C√(1-x²)

    ∵y(0)=1 ==>C=1

    故原微分方程的解是 y=x+√(1-x²)