求微分方程y✀+y⼀x=2lnx+1的通解

2025-02-24 19:36:53
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回答1:

xy'+y-y2lnx=0 先求方程的特解: (x/y2)y'+1/y=lnx 先求齐次方程(x/y2)y'+1/y=0;用y乘两边得(x/y)(dy/dx)+1=0........(1)的通解:分离变量得 dy/y=-dx/x;积分之得lny=-lnx+c 故齐次方程(1)的通解为y=e^(-lnx+c)=c/x;将积分常数改为x的函数u,得y=u/x.........(2) 将(1)的两边对x取导数得y'=(xu'-u)/x2........(3) 将(2)(3)代入原方程得:(xu'-u)/x+u/x-(u2/x2)lnx=0, 化简并消去同类项得:u'-(u2/x2)lnx=0;再分离变量得:du/u2=[(lnx)/x]dx=lnxd(lnx) 积分之得-1/u=(1/2)ln2x+c=(ln2x+2c)/2;故u=-2/(ln2x+2c),代入(2)式即得原方程的通解为y=-2/[x(ln2x+2c)]; 代入初始条件:x=1,y=1,得1=-2/(2c),故c=-1;于是得原方程的特解为y=-2/[x(ln2x-2)].........(3) 故x=e时y=-2/(-2e)=1/e. 应选A.