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设y=ex是微分方程xy′+p(x)y=x的一个解,求此微分方程满足条件y|x=ln2=0的特解.
题目详情
设y=ex是微分方程xy′+p(x)y=x的一个解,求此微分方程满足条件y|x=ln2=0的特解.
▼优质解答
答案和解析
把 y=ex 代入原微分方程可得,P(x)=xe-x-x,
代入可得,原微分方程为
xy′+(xe-x-x)y=x,
化简可得,
y′+(e-x-1)y=1.
因为一阶微分方程 y′+P(x)y=Q(x) 的通解公式为
y=e-∫p(x)dx(∫Q(x)e∫p(x)dxdx+C),
故原方程的通解为
y=e−∫(e−x−1)dx(∫e∫(e−x−1)dxdx+C)
=ee−x+x(∫e−e−x−xdx+C)
=ee−x+x(∫e−e−xd(−e−x)+C)
=ex+Cee−x+x.
由条件 y|x=ln2=0 可得,C=−
e−
.
∴所求特解为 y=ex+ex+e−x−
.
代入可得,原微分方程为
xy′+(xe-x-x)y=x,
化简可得,
y′+(e-x-1)y=1.
因为一阶微分方程 y′+P(x)y=Q(x) 的通解公式为
y=e-∫p(x)dx(∫Q(x)e∫p(x)dxdx+C),
故原方程的通解为
y=e−∫(e−x−1)dx(∫e∫(e−x−1)dxdx+C)
=ee−x+x(∫e−e−x−xdx+C)
=ee−x+x(∫e−e−xd(−e−x)+C)
=ex+Cee−x+x.
由条件 y|x=ln2=0 可得,C=−
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∴所求特解为 y=ex+ex+e−x−
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