按关键词阅读: 例题 详解 方程 微分方程
由f(0)=0 , 得C=0 , 故。
【例7.18】求的通解 。
【详解】化为标准型: , 对比公式: , 通解为得新公式: , 通解为而本题:, , ,通解为 , 即【例7.19】设连续 , 求解方程 .【详解】因为原方程中 , 均可导 , 故可导 。
对方程两边同时求导 , 将积分方程转化为微分方程:, 即 .根据一阶线性微分方程通解公式 , 得又 , 当时 ,.代入得 . 【例7.20】设函数在区间上连续 , 且满足方程 , 且 , 求 。
【详解】当时 , 由已知条件, 即. 两边对求导得, 即 .这是一阶线性微 。
13、分方程 , 代入通解公式 , 得.令 , 得 , 故 。
【例7.21】过点且满足关系式的曲线方程为.【详解】方程化为设 于是 通解由【例7.22】求微分方程 , 使得由曲线轴所围成的平面图形绕轴旋转一周的旋转体体积最小 。
【详解】题设方程可化为利用求解公式 , 得通解旋转体体积由解得由于故为惟一极小值点 , 也是最小值点 , 于是得【考点八十六】可降阶的高阶微分方程:1.大纲要求:会用降阶法解下列高阶微分方程:;(缺);(缺) 。
2方程:直接求次积分 , 即可求解 。
3方程:这类方程的特点是不显含未知函数 。
令 , 则化为关于的一阶微分方程 , 然后再用解一阶微分方程的解法解之 。
4方程:这类方程的特点是不显含自变量 。
令 , 则.因而原方程化为关于的一 。
14、阶微分方程: .【例7.23】求初值问题的解 。
【详解】方程不显含 , 令 ,。
代入原方程得 , 即 。
分离变量 , 得 。
两边积分 , 得 , 由初始条件:时 , 故 ,. , (不合题意舍去). , 即.两边积分得 , 再由 , 得.所求特解为 , 即.【例7.24】微分方程的通解为__________ 。
【详解】设 , 则 .方程化为。
分离变量 , 得 。
两端积分 , 得 , 即 ,.积分得 . 因此应填 .【例7.25】设对任意 , 曲线上点处的切线在轴上的截距等于 , 求的一般表达式 。
【详解】曲线在点处的切线为 。
令 , 得切线在轴上的截距为 。
由已知, 即 。
两端对求导 , 得。
令 , 则 。
代入得 , 分离变量 , 得。
即。
积分得 。
【例7.26】求微分方程满足条件 , 的特解 。
【 。
15、详解】设 , 于是 . 代入原方程 , 得 , 即.。
这是关于和的一阶线性方程 , 其通解为.解出 , 则或(不合题意舍去) 。
又 ,, 即, 分离变量 , 得. 两边积分得 , 代入 , 得. .【例7.27】函数且满足等式(1)求导数;(2)证明:当【详解】(1)原方程两边乘后再求导 , 得设则方程化为 , 故, .由及 , 知 , 从而 , 故.(2)对两端积分 , 得 , 即 当于是 , 所以 【考点八十七】二阶常系数齐次线性微分方程:1标准形式: , 均为常数 。
2通解公式:特征方程为;若特征方程有互异实根 , 则通解为;若特征方程有相等实根 , 则通解为;若特征根为共轭复根(为常数 , ) , 则通解为【例7.28】求下列微分方程的特解: , 当时 ,。
【详解】对应的特征方 。
16、程为, 有二重特征实根. 所以微分方程的通解为 。
求导得 .由已知 , 当时 ,。
代入得 ,即, 故所求特解为 。
【例7.29】设二阶线性常系数齐次微分方程的每一个解都有在区间上有界 , 则实数 的取值范围是( ) 。
(A) (B)(C) (D)解:应选(A) 。
对应的特征方程为则(1)当时 , 特征根 , 其通解为 。
其中 , 而此时在区间内 , 当 , 通解无界 。
不合题意 , 故 。
(2)当时 , 特征根 , 其通解为 , 在内有界 。
故可以等于2 。
(3)当时 , 特征根其通解为当时 , 要想使通解在区间上有界 , 只需要且 成立 。
即(4)当时 , 特征根为共轭复根 , 则其通解为要想使通解在区间上有界 , 只需要 , 即且 , 综上所述 , 当且仅当时 , 方程的每一个解都在区间上有界 , 故选(A 。
来源:(未知)
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标题:微分方程与差分方程详解与例题( 三 )