求解微分方程y y cos x

時間 2022-09-17 08:10:03

1樓:單魁鈔迎夏

y"+y=0的特徵方程為:λ²+1=0,則λ=±i.所以y"+y=0的通解為y=c1cosx+c2sinx.設y"+y=cos

x的特解為:y*=acosx+bsinx,則y*'=-asinx+bcosx,y*"=-acosx-bsinx,代入原方程,則有-acosx-bsinx+acosx+bsinx=cosx,即2acosx=cosx,所以a=1/2,因此特解為:y*=(1/2)cosx.

故原方程的解為:y=c1cosx+c2sinx+(1/2)cosx.

2樓:

y" + y = -cos x 的齊次部分 y'' + y = 0 的特徵方程為:x^2 + 1 = 0 => x = ± i

所以,齊次部分解出解系:e^( ± i * x) = cos x ± i * sin x,選取線性無關的實數部分: u(x) = cos x, v(x) = sin x.

另外,易於驗證: - 1/2 * cos x - 1/2 * x * sin x 是 y" + y = -cos x 的一個特解.

∴ 通解: y = c1 * cos x + c2 * sin x - 1/2 * cos x - 1/2 * x * sin x.

其中,c1,c2 為任意常數.

3樓:鄒超

先求它的齊次方程的解,即y「+y=0;則運用常係數微分方程可解得r^2+1=0的根為r=+-i,

所以y=c1cosx+c2sinx,然後求其特解,根據f(x)=-cosx的格式可設y*=x[(ax+b)cosx+(cx+d)sinx]代入得4c=0;2a+2d=-1;-4a=0;2c-2b=0;即a=b=c=0;d=-1/2

所以y*=-1/2xsinx,

故通解y=c1cosx+c2sinx-1/2xsinx

4樓:行海盍芷藍

齊次方程y''+y=0的特徵方程r^2+1=0,根是±i,所以齊次方程的通解是y=c1sinx+c2cosx

因為λ=0不是特徵方程的根,所以非齊次方程y''+y=x^2的一個特解假設為y=ax^2+bx+c,代入非齊次方程得a=1,b=0,c=-2,所以y=x^2-2

所以原方程的通解是y=c1sinx+c2cosx+x^2-2

求微分方程 (x+ycos(y/x))dx-xcox(y/x)dy=0 求過程。謝謝各位大神們了。

5樓:匿名使用者

^解:∵(x+ycos(y/x))dx-xcosx(y/x)dy=0==>xdx+ycos(y/x)dx-xcosx(y/x)dy=0==>xdx=(xdy-ydx)cos(y/x)==>dx/x=(xdy-ydx)cos(y/x)/x^2 (等式兩端同除x^2)

==>dx/x=cos(y/x)d(y/x)==>dx/x=d(sin(y/x))

==>∫dx/x=∫d(sin(y/x))==>ln│

版x│=sin(y/x)+ln│c│ (c是權常數)==>x=ce^(sin(y/x))

∴原方程的通解是x=ce^(sin(y/x))。

求微分方程y″+2y′+y=cosx,x=0時y=0,y′=32的特解

6樓:我素你的矜夜

齊次方程y′′+2y′+y=0的特徵方程為r2+2r+1=0,

其根為r1=r2=-1.

齊次方程y′′+2y′+y=0的通解為y=(c1+c2x)e-x.因為f(x)=cos x,λ+ωi=i不是特徵方程的根,所以非齊次方程的特解應設為

y*=acos x+bsin x,

代入原方程得

-2asin x+2bcos x=cos x,比較係數得a=0,b=1

2.故y*=1

2sinx.從而原方程的通解為y=(c

+cx)e

?x+1

2sinx.

將初始條件代入通解得c=0

?c+c+12

=32,解之得c1=0,c2=1.

因此滿足所給初始條件的特解為y=xe

?x+1

2sinx.

微分方程的解y'=y/(y-x)

7樓:匿名使用者

解法一:∵y'=y/(y-x) ==>(y-x)y'=y==>(y-x)dy=ydx

==>ydy=ydx+xdy

==>d(y²)=2d(xy)

==>y²=2xy+c (c是積分常數)∴原方程的通解是y²=2xy+c (c是積分常數)。

解法二:令y=xt,則y'=xt'+t

代入原方程,得xt'+t=t/(t-1)

==>xt'=t(2-t)/(t-1)

==>(t-1)dt/[t(2-t)]=dx/x==>[1/(2-t)-1/t]dt=2dx/x==>ln│t-2│+ln│t│=-2ln│x│+ln│c│ (c是積分常數)

==>t(t-2)=c/x²

==>(y/x)(y/x-2)=c/x²

==>y(y-2x)=c

==>y²-2xy=c

==>y²=2xy+c

故原方程的通解是y²=2xy+c (c是積分常數)。

8樓:良田圍

y' = dy/dx = y/(y - x)dx/dy = (y - x)/y = 1 - x/y設 x/y = u,x = yu

dx/dy = u + y du/dy

so, u + y du/dy = 1- udu/(1 - 2u) = dy/y

- ½ ln|1 - 2u| + c = lnylny + ½ln|1 - 2u| = cy²(1 - 2u) = e^c = c

y²(1 - 2x/y) = c

y² - 2xy = c

求解微分方程y"+y=cos x

9樓:

y"+y=0的特徵方程的根是i和-i,通解為:y=c1cosx+c2sinx

設特解為:y=x(asinx+bcosx),代入原方程求出a,b (自己能作嗎?)

原方程通解為:y=c1cosx+c2sinx+x(asinx+bcosx),

10樓:匿名使用者

y"+y=0的特徵方程為:λ²+1=0,則λ=±i.所以y"+y=0的通解為y=c1cosx+c2sinx.

設y"+y=cos x的特解為:y*=acosx+bsinx,則y*'=-asinx+bcosx,y*"=-acosx-bsinx,代入原方程,則有-acosx-bsinx+acosx+bsinx=cosx,即2acosx=cosx,所以a=1/2,因此特解為:y*=(1/2)cosx.

故原方程的解為:y=c1cosx+c2sinx+(1/2)cosx.

11樓:

y[x]->1/2 (cos[x]+2 c1cos[x]+x sin[x]+2 c2 sin[x])

c1, c2 為常數.

解微分方程y''+y'+y+x=0

12樓:

y''+y'+y=-x

y''+y'+y=0中,特徵方程:

r^2+r+1=0

r=(-1土根號3)/2

故y''+y'+y=0的通解為:

y=[c1cos((根號3)x/2)+c2sin((根號3)x/2)]e^(-x/2)

設方程的一個特解為y=ax+b

則:y''=0 , y'=a y=ax+b 代入y''+y'+y+x=0

0+a+ax+b+x=0

a+b=0 a+1=0

a=-1, b=1

故通解為:y=[c1cos((根號3)x/2)+c2sin((根號3)x/2)]e^(-x/2) - x+1

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