1的解的存在区间。
dx
解:此时区域D是整个平面方程右端函数满足延展定理的条件
容易算出,方程的通解是:y1Cx
故通过11的积分曲线为:y1,它向左可无限延展,而当x2时,
2x
y→∞所以,其存在区间为∞2。
7、考虑方程
dydx
y2
a2
f
x
y
假设
f
x
y
及
f
y
x
y
在
xOy
平面上连
f续,试证明:对于任意x0及y0a,方程满足yx0y0的解都在上存在。
证明:根据题设,可以证明方程右端函数在整个xOy平面上满足延展定理及存在与唯一性定理的条件易于看到,ya为方程在∞∞上的解由延展定理可知足yx0y0,x0任意,y0a的解yyx上的点应当无限远离原点,但是,由解的唯一性,yyx又不能穿过直线ya,故只能向两侧延展,而无限远离原点,从而这解应在∞∞上存在。
8、设yx21
(1)验证函数
y
x412
x22
C1x
C2
是方程的通解;
解:由yx21,易得
y
x412
x22
c1x
c2
故得以验证
(2)求满足初始条件yx01yx02的特解;解:由yx21,可得y1x3xc
3
由yx00可得c10
y
x412
x22
c2
由yx02可知c22
f所以所求特解为yx4x22
122
(3)求满足初始条件yx12yx35的特解。
解:由
y
x1
2
,
y
x3
5代入
y
x412
x22
c1x
c2
解得c1
13
,c2
74
故所求特解为:yx4x21x7
12234
9、求方程
d2dt
x
2
4
x
t
si
2t
的通解,已知它的对应齐线性方程有基本解
组cos2tsi
2t。
d2x
解:齐次方程为dt2
4x0的解为
xC1cos2tC2si
2t令()的特解为xte2ta1tb1cos2ta2tb2si
2t代入()比较系数求出a1,b1,a2,b2即可错误未定义书签。10、求解下列微分方程1d2y3dy2y0
dx2dx
解:这里特征根方程为:2320,有两个特征根1221,因此它的通解为:yc1e2tc2et
f2
d2ydx2
y
4
si
x
解:这里特征根方程为:210,它的特征根为12i,因
此它对应的齐次方程的通解为:
y0c1eix考虑ww4eix,它的一个特解为:
wp
4xeixPi
2xsi
x2ixcos
x
取它的虚部作为原方程的一个特解,则
yp2xcosx根据解的结构基本定理,原方程的通解为:
yy0ypc1eit2xcosx
3
d2xdt2
6
dxdt
5x
e2t
解:这里特征根方程为:2650,有两个特征根
1521,因此它对应的齐次方程的通解为:y0c1etc2e5t考虑原方程x6x5xe2t,它的一个特解为:
wp
e2tP2
e2t21
根据解的结构基本定理,原方程的通解为:
yy0ypc1etc2e5tr