(Ⅰ) 已知(x2+2x)y’+y=0,求通解;
(Ⅱ) 已知xy’=y(1+lny-lnx),求通解;
(Ⅲ) 已知
,求通解及满足y(0)=1的特解;
(Ⅳ) 求微分方程
的通解及满足y(1)=1的特解;
(Ⅴ) 已知
分别有解
求方程
满足y(0)=1的特解;
(Ⅵ) 已知
有特解
,求该方程的通解.
参考答案:[解] 先判断方程的类型,然后再按照方程的类型采用相应的方法求解.
(Ⅰ) 这是可分离变量方程.分离变量得
[*]
积分得[*]
整理即得通解xy2=C(x+2),C为任意常数.
(Ⅱ) 方程可写为
[*]
这是齐次方程.于是令[*](即y=ux),方程变成关于u与x的可分离变量方程
[*]
分离变量得[*]
积分得 ln|lnu|=lnx+C1,即 lnu=Cx,解出得u=eCx.
因此原方程通解为 y=xeCx,C为任意常数.
(Ⅲ) 这是一阶线性方程,两边乘[*]得
[*]
积分得[*]
即原方程的通解为
[*]
其中C为任意常数.令x=0,由y(0)=1 可得 C=4.
因此,满足y(0)=1的特解为
[*]
(Ⅳ) 方法1° 两边乘以y4后并改写成
[*]
这是齐次方程.令[*],原方程变成可分离变量的方程
[*]
分离变量得[*]
积分得
[*]
代入[*],得通解[*],其中C为[*]常数.
令x=1,y=1得C=0,于是得满足y(1)=1的特解y=x.
方法2° 易凑微分将方程改写成
[*]
由微分法则得
[*]
因此,通解为[*],其中C为[*]常数.
同前得特解.
(Ⅴ) 由一阶线性方程通解的结构得该一阶线性非齐次方程的通解为
[*]
由y(0)=1[*]C=-1.因此特解为[*].
(Ⅵ) 由一阶线性方程解的叠加原理 [*]
[*]
从而[*]是相应齐次方程[*]的非零特解.[*]是原非齐次方程的一个特解.因此原方程的通解是
[*]