(I+ u)du_dx1+u?分离变量,得xY积分后,将u=x代回即得所求通解。例3解方程xy'= y(1+ ln y- Inx)。解原式可化为=兰(+n)dxxxdy-xdu业+u=x令u=x,则dxdx于是du+u=u(l+lnu)xdxdu_-dxulnu分离变量xIn In|u = In|u + InC两端积分得Inlu=Cxu=ecr.即y=xeCr故方程通解为
分离变量,得 x dx u u du = + + 2 1 (1 ) 积分后,将u = x y 代回即得所求通解。 例 3 解方程 xy'= y(1+ ln y − ln x) 。 解 原式可化为 (1 ln ) x y x y dx dy = + , 令u = x y ,则 u dx du x dx dy = + , 于是 u u(1 ln u) dx du x + = + 分离变量 x dx u u du = ln 两端积分得 ln ln u = ln u + lnC ln u = Cx 即 Cx u = e 。 故方程通解为 Cx y = xe
第四节一阶线性微分方程教学目的:掌握一阶线性微分方程的形式,熟练掌握其解法:掌握利用变量代换解微分方程的方法;了解贝努里方程的形式及解法教学重点:一阶线性微分方程的形式,及解的形式,利用变量代换解微分方程教学难点:一阶线性微分方程通解的形式,利用变量代换解微分方程教学内容:一、一阶线性方程+ P(x)y=Q(x)1、定义方程dx(1)称为一阶线性微分方程。特点关于未知函数√及其导数是一次的。若Q(x)=0,称(1)为齐次的;若Q(x)≠0,称(1)为非齐次的。'2y= (x +1)2如:(1)y+2xy=2xe-x+1(2)2、解法当Q(x)=0时,方程(1)为可分离变量的微分方程。当Q(x)±0时,为求其解首先把Q(x)换为0,即 + P(x)y=0dx(2)称为对应于(1)的齐次微分方程,求得其解y= Ce-fP(r)dt为求(1)的解,利用常数变易法,用(x)代替C,即=2(x)e-[pa)于是,=e-+e-([P()]dx代入(1),得u= jo(x)e Pa)d dx +C
第四节 一阶线性微分方程 教学目的:掌握一阶线性微分方程的形式,熟练掌握其解法;掌握利用变量代换 解微分方程的方法;了解贝努里方程的形式及解法 教学重点:一阶线性微分方程的形式,及解的形式,利用变量代换解微分方程 教学难点:一阶线性微分方程通解的形式,利用变量代换解微分方程 教学内容: 一、一阶线性方程 1、定义 方程 P(x) y Q(x) dx dy + = (1)称为一阶线性微分方程。 特点 关于未知函数 y 及其导数 y' 是一次的。 若Q(x) ≡ 0 ,称(1)为齐次的; 若Q(x) ≠ 0 ,称(1)为非齐次的。 如:(1) 2 ' 2 2 x y xy xe− + = (2) 2 5 ( 1) 1 2 ' = + + − x x y y 2、解法 当Q(x) ≡ 0 时,方程(1)为可分离变量的微分方程。 当Q(x) ≠ 0 时,为求其解首先把Q(x) 换为 0,即 + P(x) y = 0 dx dy (2) 称为对应于(1)的齐次微分方程,求得其解 ∫ = − P x dx y Ce ( ) 为求(1)的解,利用常数变易法,用u(x) 代替C ,即 ∫ = − P x dx y u x e ( ) ( ) 于是, ' [ ( )] ( ) ( ) u e ue P x dx dy P x dx P x dx − ∫ + ∫ = − − 代入(1),得 u Q x e dx C P x dx + ∫ = ∫ ( ) ( )