第 17 周作业 · 一阶微分方程

我按教学日历指定的题号,从《工科数学分析(上册)》逐题转录。源材料没有随这次教材作业提供答案,因此这里只保留题目,不补写答案。

习题 10.1

习题 10.1 · 第 2 题

在下列各题中,验证所给函数是微分方程的解:

  1. xy′+y=cos⁡xxy'+y=\cos x,y=sin⁡xx\displaystyle y=\frac{\sin x}{x};
  2. xy′−y=xexxy'-y=xe^x,y=x[∫1xt−1et dt+C]\displaystyle y=x\left[\int_1^x t^{-1}e^t\,dt+C\right]。

习题 10.2

习题 10.2 · 第 1 题(第 1、3 小题)

求下列微分方程的通解:

  1. y′=(1−x2)(1−y2)\displaystyle y'=\sqrt{(1-x^2)(1-y^2)};
  2. 3xy′=y3xy'=y。

习题 10.2 · 第 2 题(第 2、3 小题)

求下列齐次方程的通解:

  1. dydx=2y−x2x−y\displaystyle\frac{dy}{dx}=\frac{2y-x}{2x-y};
  2. (1+2ex/y) dx+2ex/y(1−xy)dy=0\displaystyle(1+2e^{x/y})\,dx+2e^{x/y}\left(1-\frac xy\right)dy=0。

习题 10.2 · 第 3 题(第 1、4 小题)

求下列微分方程的通解:

  1. dydx=2y−x+52x−y−4\displaystyle\frac{dy}{dx}=\frac{2y-x+5}{2x-y-4};
  2. dydx=x+2y+12x+4y−1\displaystyle\frac{dy}{dx}=\frac{x+2y+1}{2x+4y-1}。

习题 10.2 · 第 4 题(第 3、4 小题)

求下列微分方程的通解:

  1. xdydx+2y=sin⁡x\displaystyle x\frac{dy}{dx}+2y=\sin x;
  2. dydx−11−x2y=1+x\displaystyle\frac{dy}{dx}-\frac1{1-x^2}y=1+x。

习题 10.2 · 第 5 题(第 2 小题)

求微分方程

xdydx+6y=3xy4/3x\frac{dy}{dx}+6y=3xy^{4/3}

的通解。

习题 10.2 · 第 6 题(第 2、4 小题)

求下列微分方程的通解:

  1. xy′+y=y(ln⁡x+ln⁡y)xy'+y=y(\ln x+\ln y);
  2. cos⁡ydydx=sin⁡y+cos⁡xsin⁡2y\displaystyle\cos y\frac{dy}{dx}=\sin y+\cos x\sin^2y。

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