高数不会做,求解答

发布于2022-01-13 04:19:32

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admin
网友回答2022-01-13
(1).求微分方程 dy/dx+ycotx=5e^cosx满足条件:y(π/2)=-4的特解。 解:先求齐次方程dy/dx+ycotx=0的通解: 分离变量得 dy/y=-cotxdx 积分之得lny=-∫cotxdx=-lnsinx+lnc=ln(c/sinx) 故通解为 y=c/sinx;将c换成x的函数u,得y=u/sinx...........(1) 将(1)两边对x取导数得:dy/dx=(u'sinx-ucosx)/sin²x=u'/sinx-ucosx/sin²x..........(2) 将(1)(2)代入原式得:u'/sinx-ucosx/sin²x+ucosx/sin²x=5e^cosx 化简得u'/sinx=5e^cosx 即有du=5(sinx)(e^cosx)dx 积分之得 u=5∫(sinx)(e^cosx)dx=-5∫(e^cosx)d(cosx)=-5e^cosx+c 代入(1)式即得原方程的通解为 y=(-5e^cosx+c)/sinx 代入初始条件y(π/2)=-4,得c=-4; ∴原方程满足初始条件的特解为: y=(-5e^cosx-4)/sinx. (2).dy/dx+(2-3x²)y/x³=1, y(1)=0. 解:先求齐次方程dy/dx+(2-3x²)y/x³=0的通解: 分离变量得:dy/y=[(3x²-2)/x³]dx 积分之得lny=∫[(3x²-2)/x³]dx=3∫(1/x)dx-2∫(1/x³)dx=3lnx+1/x²+lnc₁=ln(c₁x³)+1/x² 故y=e^(lnc₁x³+1/x²)=c₁x³e^(1/x²) 将c₁换成x的函数u,得y=ux³e^(1/x²)..........(1) 将(1)对x取导数得 dy/dx=3ux²e^(1/x²)+u'x³e^(1/x²)-(2ue^(1/x²), 代入原式得 3ux²e^(1/x²)+u'x³e^(1/x²)-2ue^(1/x²)+(2-3x²)ue^(1/x²)=1 化简得 u'x³e^(1/x²)=1 分离变量得du=[1/x³e^(1/x²)]dx=x^(-3)·e^(-1/x²)dx 积分之得 u=∫x^(-3)·e^(-1/x²)dx=(1/2)∫d[e^(-1/x²)]=(1/2)e^(-1/x²)+c 代入(1)式即得原方程的通解为y=[(1/2)e^(-1/x²)+c]x³e^(1/x²)=(1/2)x³+cx³e^(1/x²) 代入初始条件y(1)=0得 -1/(2e). 所以满足初始条件的特解为 y=(x³/2)[1+e^(-1+1/x²)]
admin
网友回答2022-01-13
a=-3

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