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求下列微分方程的通解.
(1)xy′=yln(y/x)
(2)dy/dx=(x+y)/(x-y)

高老师2年前 (2024-03-26)高等数学(工本)(00023)13

求下列微分方程的通解.
(1)xy′=yln(y/x)
(2)dy/dx=(x+y)/(x-y)

(1)方程变形为dy/dx=(y/x)ln(y/x),令y/x=u,y=xu,则dy/dx=u+x du/dx,代入原方程得u+x(du/dx)=ulnu,分离变量得 ∫[1/u(lnu-1)]du= ∫(1/x)dx,∫d(lnu-1)/(lnu-1)=∫dx/x 因此ln(lnu-1)=lnx+C′=lnCx,得 lnu-1=Cx,lnu=Cx+1,u=eCx+1 所以通解为y/x=eCx+1,y=xeCx+1 (2)方程变形为dy/dx=(1+y/x)/(1-y/x),令y/x=u,则y=xu,dy/dx=u+x(du/dx), 得u+x(du/dx)=(1+u)/(1-u),x(du/dx)=(1+u)/(1-u)-u=(1+u)2/(1-u).分离变量得 ∫[(1-u)/(1+u2)]du =∫dx/x,∫du/(1+u2)-1/2∫d(1+u2)/(1+u2)=∫dx/x,因此arctanu-(1/2)ln(1+ u2)=lnCx,arctanu=ln(Cx•√1+u2),以u=y/x代入,得arctan(y/x)=ln[Cx√(1+y2/x2)]= In(C√x2+y2),所以通解为arctan (y/x)=ln(C•√x2+y2).

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