常微分方程王高雄第三版答案3.1

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王高雄《常微分方程》(第3版)(章节题库 一阶线性偏微分方程)【圣才出品】

王高雄《常微分方程》(第3版)(章节题库 一阶线性偏微分方程)【圣才出品】

第7章 一阶线性偏微分方程一、填空题与曲面族z=axy(a为任意常数)正交的曲面为______.【答案】F(x2+z2,x2-y2)=0,其中F(u,v)为任意连续可微函数.【解析】与曲面族z=axy正交的曲面z=z(x,y)满足偏微分方程;其特征方程组为二.判断题1.偏微分方程的通解可表示为其中是其变元的任意连续可微函数.()【答案】√2.偏微分方程的特征方程为.()【答案】×【解析】偏微分方程的特征方程应为.三、解答题1.求下列方程组的通积分及满足指定条件的解.(1);(2);当t=0时,x=y=1;(3)解:(1)将方程组的两式相加,得;将x+y视为未知函数,则上方程为一阶线性方程,解之得即得一个首次积分为方程组的两式相减,得解之得另一个首次积分为易验证.因此,Φ1(t,x,y)=C1和Φ2(t,x,y)=C2是两个独立的首次积分,所以,方程组的通积分为从中可解得通解为其中.(2)方程组的两式相比得,变形得恰当方程xdx+2ydy-ydx-xdy=0解之得一个首次积分为x2+2y2-2xy=C21,即Φ1(t,x,y)=(x-y)2+y2=C21给方程组第一式乘以y,第二式乘以x,再相减得两边积分,得另一个首次积分为易验证Φ1(t,x,y)=C21和Φ2(t,x,y)=C2是两个独立的首次积分,所以,方程组的通积分为(x-y)2+y2=C21,,通解为其中'1C=C1sinC2,'2C=C1cosC2.容易得满足t=0时,x=y=1的解为(3)三个分式相加,得则得一个首次积分为x+y+z=C1.给三个分式的分子分母分别乘以x,y,z,再相加,得又得另一个首次积分为x 2+y 2+z 2=C2.容易验证x +y +z =C 1,x 2+y 2+z 2=C 2是两个独立的首次积分,所以方程组的通积分为x +y +z =C 1,x 2+y 2+z2=C 2.2.求解下列微分方程(1)(2)(3)(4)(5)解:(1)特征方程组为由可得一个首次积分为 x 2z =C 1再由得x d y +y d x -xy 2ln x d x=0即两边积分,有,得另一个首次积分容易验证这两个首次积分相互独立,因此所求方程的通解为其中 为任意二元连续可微函数.(2)方程的特征方程组为利用比例性质,有由以上三式分别得再积分,得到三个首次积分容易验证它们是独立的,且它们的个数等于原方程未知函数自变量的个数,故所求方程的通解为其中F (v 1,v 2,v 3)为v 1,v 2,v 3的任意连续可微函数.(3)方程的特征方程组为对于方程分离变量后积分得到一个首次积分t (ln t -1)+x 2=C 1.再利用比例的性质有从而有d (tx +y )=0,由此得到另一个首次积分tx +y =C 2.容易验证这两个首次积分相互独立,故原方程的通解为u =φt (ln t -1)+x 2,tz +y ]其中F 为任意的二元连续可微函数.(4)由原方程组可得即d (x 2+y 2)=2(x 2+y 2)(x 2+y 2-1)dt 令x 2+y 2=z ,则上式可变为积分得因此易求得原方程组的一个首次积分再由原方程组得即有由此得到原方程组的另一个首次积分由于,雅可比矩阵为而,所以这两个首次积分是相互独立的,它们构成方程组的通积分.如果要得到显式通解,考虑到首次积分的具体形式,采用极坐标变换x =rcosθ,y =rsinθ得,由此解得.因此微分方程组的通解为.另外,方程组有零解x =0,y =0.(5)把原方程组写为。

常微分方程第三版课后习题答案

常微分方程第三版课后习题答案

习题1.21.dxdy=2xy,并满足初始条件:x=0,y=1的特解。

解:ydy=2xdx 两边积分有:ln|y|=x 2+c y=e2x +e c =cex 2另外y=0也是原方程的解,c=0时,y=0原方程的通解为y= cex 2,x=0 y=1时 c=1 特解为y= e 2x .2. y 2dx+(x+1)dy=0 并求满足初始条件:x=0,y=1的特解。

解:y 2dx=-(x+1)dy2y dy dy=-11+x dx两边积分: -y1=-ln|x+1|+ln|c| y=|)1(|ln 1+x c另外y=0,x=-1也是原方程的解 x=0,y=1时 c=e 特解:y=|)1(|ln 1+x c3.dx dy =yx xy y 321++解:原方程为:dxdy =y y 21+31x x + y y 21+dy=31x x +dx 两边积分:x(1+x 2)(1+y 2)=cx 24. (1+x)ydx+(1-y)xdy=0 解:原方程为:y y -1dy=-xx 1+dx两边积分:ln|xy|+x-y=c另外 x=0,y=0也是原方程的解。

5.(y+x )dy+(x-y)dx=0解:原方程为:dx dy =-yx y x +-令xy=u 则dx dy =u+x dx du 代入有:-112++u u du=x 1dxln(u 2+1)x 2=c-2arctgu 即 ln(y 2+x 2)=c-2arctg 2xy. 6. xdxdy-y+22y x -=0 解:原方程为:dx dy =x y +xx ||-2)(1x y -则令xy=u dx dy =u+ x dx du211u - du=sgnxx1dx arcsinxy=sgnx ln|x|+c 7. tgydx-ctgxdy=0 解:原方程为:tgy dy =ctgxdx 两边积分:ln|siny|=-ln|cosx|-ln|c| siny=x c cos 1=xccos 另外y=0也是原方程的解,而c=0时,y=0.所以原方程的通解为sinycosx=c.8 dx dy +ye x y 32+=0 解:原方程为:dx dy =ye y 2e x 32 ex3-3e2y -=c.9.x(lnx-lny)dy-ydx=0 解:原方程为:dx dy =x y ln xy令x y=u ,则dx dy =u+ x dx duu+ xdxdu=ulnu ln(lnu-1)=-ln|cx| 1+lnxy=cy. 10.dxdy =e yx - 解:原方程为:dxdy =e x e y- e y =ce x11dxdy =(x+y)2解:令x+y=u,则dx dy =dxdu -1 dx du -1=u 2211u +du=dx arctgu=x+c arctg(x+y)=x+c12.dx dy =2)(1y x + 解:令x+y=u,则dx dy =dxdu -1dx du -1=21uu-arctgu=x+c y-arctg(x+y)=c. 13.dx dy =1212+-+-y x y x 解: 原方程为:(x-2y+1)dy=(2x-y+1)dx xdy+ydx-(2y-1)dy-(2x+1)dx=0 dxy-d(y 2-y)-dx 2+x=cxy-y 2+y-x 2-x=c14:dx dy =25--+-y x y x 解:原方程为:(x-y-2)dy=(x-y+5)dx xdy+ydx-(y+2)dy-(x+5)dx=0dxy-d(21y 2+2y)-d(21x 2+5x)=0 y 2+4y+x 2+10x-2xy=c.15: dxdy=(x+1) 2+(4y+1) 2+8xy 1+ 解:原方程为:dxdy=(x+4y )2+3令x+4y=u 则dx dy =41dx du -4141dx du -41=u 2+3 dx du=4 u 2+13 u=23tg(6x+c)-1 tg(6x+c)=32(x+4y+1).16:证明方程y x dxdy=f(xy),经变换xy=u 可化为变量分离方程,并由此求下列方程: 1) y(1+x 2y 2)dx=xdy2) y x dx dy =2222x -2 y x 2y+ 证明: 令xy=u,则x dx dy +y=dxdu 则dx dy =x 1dx du -2x u,有:u x dxdu=f(u)+1)1)((1+u f u du=x1dx所以原方程可化为变量分离方程。

常微分方程第三版习题答案

常微分方程第三版习题答案

常微分方程第三版习题答案常微分方程是数学中的一个重要分支,它研究的是描述自然界中变化规律的方程。

在学习常微分方程的过程中,习题是非常重要的一部分,通过解习题可以加深对理论知识的理解和应用能力的培养。

本文将为大家提供《常微分方程第三版》习题的部分答案,希望能对大家的学习有所帮助。

1. 习题一1.1 解:首先,我们根据题意列出方程:$\frac{dy}{dt} = 2y + t^2$这是一个一阶线性常微分方程,我们可以使用常数变易法来求解。

令$y = u(t)e^{2t}$,则$\frac{dy}{dt} = \frac{du}{dt}e^{2t} + 2ue^{2t}$将上述结果代入原方程,得到:$\frac{du}{dt}e^{2t} + 2ue^{2t} = 2(u(t)e^{2t}) + t^2$化简得到:$\frac{du}{dt}e^{2t} = t^2$两边同时除以$e^{2t}$,得到:$\frac{du}{dt} = t^2e^{-2t}$对上式两边同时积分,得到:$u = -\frac{1}{4}t^2e^{-2t} + C$将$u$代入$y = u(t)e^{2t}$,得到最终的解:$y = (-\frac{1}{4}t^2e^{-2t} + C)e^{2t}$1.2 解:首先,我们根据题意列出方程:$\frac{dy}{dt} = \frac{t}{y}$这是一个一阶可分离变量的常微分方程,我们可以通过分离变量来求解。

将方程变形,得到:$ydy = tdt$对上式两边同时积分,得到:$\frac{1}{2}y^2 = \frac{1}{2}t^2 + C$解得:$y^2 = t^2 + C$由于题目中给出了初始条件$y(0) = 1$,将初始条件代入上式,得到:$1 = 0 + C$解得:$C = 1$将$C$代入$y^2 = t^2 + C$,得到最终的解:$y^2 = t^2 + 1$2. 习题二2.1 解:首先,我们根据题意列出方程:$\frac{dy}{dt} = 2ty + t^2$这是一个一阶线性常微分方程,我们可以使用常数变易法来求解。

常微分方程第三版答案.doc

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常微分方程第三版答案.d o c本页仅作为文档封面,使用时可以删除This document is for reference only-rar21year.March习题1.dxdy =2xy,并满足初始条件:x=0,y=1的特解。

解:ydy =2xdx 两边积分有:ln|y|=x 2+c y=e 2x +e c =cex 2另外y=0也是原方程的解,c=0时,y=0原方程的通解为y= cex 2,x=0 y=1时 c=1特解为y= e 2x .2. y 2dx+(x+1)dy=0 并求满足初始条件:x=0,y=1的特解。

解:y 2dx=-(x+1)dy 2y dy dy=-11+x dx 两边积分: -y1=-ln|x+1|+ln|c| y=|)1(|ln 1+x c 另外y=0,x=-1也是原方程的解 x=0,y=1时 c=e特解:y=|)1(|ln 1+x c 3.dx dy =yx xy y 321++ 解:原方程为:dxdy =y y 21+31x x + y y 21+dy=31xx +dx 两边积分:x(1+x 2)(1+y 2)=cx 24. (1+x)ydx+(1-y)xdy=0解:原方程为: y y -1dy=-xx 1+dx 两边积分:ln|xy|+x-y=c另外 x=0,y=0也是原方程的解。

5.(y+x )dy+(x-y)dx=0解:原方程为:dx dy =-yx y x +- 令xy =u 则dx dy =u+x dx du 代入有: -112++u u du=x 1dx ln(u 2+1)x 2=c-2arctgu即 ln(y 2+x 2)=c-2arctg2x y . 6. x dxdy -y+22y x -=0 解:原方程为:dx dy =x y +x x ||-2)(1x y - 则令x y =u dx dy =u+ x dx du 211u - du=sgnx x 1dx arcsinxy =sgnx ln|x|+c 7. tgydx-ctgxdy=0 解:原方程为:tgy dy =ctgxdx 两边积分:ln|siny|=-ln|cosx|-ln|c| siny=x c cos 1=xc cos 另外y=0也是原方程的解,而c=0时,y=0. 所以原方程的通解为sinycosx=c. 8 dx dy +y e x y 32+=0解:原方程为:dx dy =ye y 2e x 3 2 e x 3-3e 2y -=c.(lnx-lny)dy-ydx=0解:原方程为:dx dy =x y ln xy 令xy =u ,则dx dy =u+ x dx duduu+ x=ulnudxln(lnu-1)=-ln|cx| 1+ln xy =cy. 10. dxdy =e y x - 解:原方程为:dxdy =e x e y - e y =ce x 11 dxdy =(x+y)2 解:令x+y=u,则dx dy =dx du -1 dxdu -1=u 2 211u +du=dx arctgu=x+carctg(x+y)=x+c 12. dx dy =2)(1y x + 解:令x+y=u,则dx dy =dx du -1dx du -1=21uu-arctgu=x+cy-arctg(x+y)=c. 13. dx dy =1212+-+-y x y x 解: 原方程为:(x-2y+1)dy=(2x-y+1)dxxdy+ydx-(2y-1)dy-(2x+1)dx=0dxy-d(y 2-y)-dx 2+x=cxy-y 2+y-x 2-x=c 14: dx dy =25--+-y x y x 解:原方程为:(x-y-2)dy=(x-y+5)dxxdy+ydx-(y+2)dy-(x+5)dx=0 dxy-d(21y 2+2y)-d(21x 2+5x)=0 y 2+4y+x 2+10x-2xy=c.15:dxdy =(x+1) 2+(4y+1) 2+8xy 1 解:原方程为:dx dy =(x+4y )2+3令x+4y=u 则dx dy =41dx du -41 41dx du -41=u 2+3 dxdu =4 u 2+13 u=23tg(6x+c)-1 tg(6x+c)=32(x+4y+1). 16:证明方程y x dxdy =f(xy),经变换xy=u 可化为变量分离方程,并由此求下列方程: 1) y(1+x 2y 2)dx=xdy2) y x dx dy =2222x -2 y x 2y+ 证明: 令xy=u,则xdx dy +y=dx du 则dx dy =x 1dx du -2x u ,有: u x dxdu =f(u)+1 )1)((1+u f u du=x1dx 所以原方程可化为变量分离方程。

常微分方程第三版答案(王高雄)

常微分方程第三版答案(王高雄)
2 3
dx
2 2
y
1 2 = ln x − ln 1 + x + ln c (c ≠ 0), (1 + 2
y )(1 + x ) = c x
1+
y
2
(1 + x ) = c x
2
2
4 (1 + x) ydx + (1 − y ) xdy = 0 y=0 x=0 ln x + x + ln y − y = c, xy ≠ 0 ln xy + x − y = c, 1+ x 1− y dx = dy = 0 x y

dy 1 − 2 x y −1 dx 够 x 2 次0 个 dy 1 − 2 x y +1 dx 次- x 2 个
18.
x dy = = f ( xy ) y dx x dy 2 + x 2 y 2 = y dx 2 − x 2 y 2 xy = u, x
xy = u
1 . y (1 + x 2 y 2 )dx = xdy (2).
y+x
dy dy = , dx dx
x
dy du = −y dx dx
1 du du u 1 − 1 = f(u), = (f(u) + 1) = (uf(u) + u) y dx dx = y(f(u) + 1) x x x=0 y=0 du 1 3 = (2u + u ), dx x xy ≠ 0s du 2u + u
在个
次个e 次 ce
− sin t
+ sin t − 1 个个个


dy x − y = ex xn dx n 个个 个个个n

《常微分方程》(王高雄)第三版课后答案

《常微分方程》(王高雄)第三版课后答案

e 8 : dy = −
y2 +3x
dx
y
解:变量分离,得 y dy = − 1 3x + c
e e y2
3
9 : x(ln x − ln y)dy − ydx = 0
解:方程可变为:− ln y • dy − y dx = 0
x
x
令u = y ,则有:1 dx = − ln u d ln u
x
x
1 + ln u
两 边 积 分 得 arctg
x(t)=x’(0)t+c 所以 x(t)=tg[x’(0)t+c] 当 t=0 时 x(0)=0 故 c=0 所以
x(t)=tg[x’(0)t]
02411 黄罕鳞(41) 甘代祥(42)
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11. dy = (x+ y)2 dx 解:令x + y = t,则 dy = dt + 1
dx dx 原方程可变为:dt = 1 + 1
dx t2
变量分离得: 1 dt = dx, 两边积分arctgt = x + c
t2 +1
代回变量得:arctg(x + y) = x + c
12. dy = 1
所以 x(0)=0. x’(t)= lim x(t + Δt) − x(t) = lim x(Δt)(1 + x2 (t)) = x'(0)(1 + x2 (t) )
Δt
Δt[1 − x(t)x(Δt)
dx(t) = x'(0)(1 + x2 (t)) dt

常微分方程王高雄著课后习题答案

常微分方程王高雄著课后习题答案

常微分方程(第三版)王高雄著课后习题答案.d o c(总86页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--习题1.dxdy =2xy,并满足初始条件:x=0,y=1的特解。

解:ydy =2xdx 两边积分有:ln|y|=x 2+c y=e 2x +e c =cex 2另外y=0也是原方程的解,c=0时,y=0原方程的通解为y= cex 2,x=0 y=1时 c=1特解为y= e 2x .2. y 2dx+(x+1)dy=0 并求满足初始条件:x=0,y=1的特解。

解:y 2dx=-(x+1)dy 2y dy dy=-11+x dx 两边积分: -y1=-ln|x+1|+ln|c| y=|)1(|ln 1+x c 另外y=0,x=-1也是原方程的解 x=0,y=1时 c=e特解:y=|)1(|ln 1+x c 3.dx dy =yx xy y 321++ 解:原方程为:dx dy =y y 21+31x x + yy 21+dy=31x x +dx 两边积分:x(1+x 2)(1+y 2)=cx 24. (1+x)ydx+(1-y)xdy=0解:原方程为: yy -1dy=-x x 1+dx 两边积分:ln|xy|+x-y=c另外 x=0,y=0也是原方程的解。

5.(y+x )dy+(x-y)dx=0解:原方程为:dx dy =-yx y x +- 令xy =u 则dx dy =u+x dx du 代入有: -112++u u du=x 1dx ln(u 2+1)x 2=c-2arctgu即 ln(y 2+x 2)=c-2arctg2x y . 6. x dxdy -y+22y x -=0 解:原方程为:dx dy =x y +x x ||-2)(1x y - 则令xy =u dx dy =u+ x dx du 211u - du=sgnx x 1dx arcsin xy =sgnx ln|x|+c 7. tgydx-ctgxdy=0解:原方程为:tgy dy =ctgxdx 两边积分:ln|siny|=-ln|cosx|-ln|c| siny=x c cos 1=xc cos 另外y=0也是原方程的解,而c=0时,y=0. 所以原方程的通解为sinycosx=c. 8 dx dy +y e x y 32+=0解:原方程为:dx dy =ye y 2e x 3 2 e x 3-3e 2y -=c.(lnx-lny)dy-ydx=0解:原方程为:dx dy =x y ln xy 令xy =u ,则dx dy =u+ x dx duu+ xdxdu =ulnu ln(lnu-1)=-ln|cx| 1+ln xy =cy. 10. dxdy =e y x - 解:原方程为:dx dy =e x e y - e y =ce x 11 dxdy =(x+y)2 解:令x+y=u,则dx dy =dx du -1 dxdu -1=u 2 211u+du=dx arctgu=x+carctg(x+y)=x+c 12. dx dy =2)(1y x + 解:令x+y=u,则dx dy =dx du -1 dx du -1=21uu-arctgu=x+cy-arctg(x+y)=c. 13. dx dy =1212+-+-y x y x 解: 原方程为:(x-2y+1)dy=(2x-y+1)dxxdy+ydx-(2y-1)dy-(2x+1)dx=0dxy-d(y 2-y)-dx 2+x=cxy-y 2+y-x 2-x=c 14: dx dy =25--+-y x y x 解:原方程为:(x-y-2)dy=(x-y+5)dxxdy+ydx-(y+2)dy-(x+5)dx=0 dxy-d(21y 2+2y)-d(21x 2+5x)=0y 2+4y+x 2+10x-2xy=c. 15:dxdy =(x+1) 2+(4y+1) 2+8xy 1+ 解:原方程为:dxdy =(x+4y )2+3 令x+4y=u 则dx dy =41dx du -41 41dx du -41=u 2+3 dxdu =4 u 2+13 u=23tg(6x+c)-1 tg(6x+c)=32(x+4y+1). 16:证明方程y x dx dy =f(xy),经变换xy=u 可化为变量分离方程,并由此求下列方程: 1) y(1+x 2y 2)dx=xdy2) y x dx dy =2222x -2 y x 2y + 证明: 令xy=u,则xdx dy +y=dxdu 则dx dy =x 1dx du -2x u ,有: u x dx du =f(u)+1 )1)((1+u f u du=x 1dx 所以原方程可化为变量分离方程。

常微分方程(第三版) 王高雄等编 高等教育出版社 课后习题答案

常微分方程(第三版) 王高雄等编 高等教育出版社 课后习题答案

1常微分方程习题答案2.11.xy dx dy2=,并求满足初始条件:x=0,y=1的特解.解:对原式进行变量分离得。

故它的特解为代入得把即两边同时积分得:e e xx y c y x x c y c y xdx dy y22,11,0,ln ,212=====+==,0)1(.22=++dy x dx y 并求满足初始条件:x=0,y=1的特解.解:对原式进行变量分离得:。

故特解是时,代入式子得。

当时显然也是原方程的解当即时,两边同时积分得;当xy c y x y x c y c y x y dy dx x y++=====++=+=+≠=+-1ln 11,11,001ln 1,11ln 0,11123.yxy dx dy x y 321++=解:原式可化为:x x y xxyxyx yyxyc c c c x dx x dy y yx ydxdy2222222232232)1(1)1)(1(),0(ln 1ln 21ln 1ln 2111,0111=++=++≠++-=++=+≠+∙+=+)故原方程的解为(即两边积分得故分离变量得显然.0;0;ln ,ln ,ln ln 0110000)1()1(4===-==-+=-++=-=+≠===-++x y c y x xy c y x xy c y y x x dy y y dx x x xy x y xdy y ydx x 故原方程的解为即两边积分时,变量分离是方程的解,当或解:由:10ln 1ln ln 1ln 1,0ln 0)ln (ln :931:8.cos ln sin ln 07ln sgn arcsin ln sgn arcsin 1sgn 11,)1(,,,6ln )1ln(21111,11,,,0)()(:53322222222222c dxdy dx dy xycy ud uudx x x y u dx xydy x y ydx dy y x x c dy yy yydxdy c x y tgxdx ctgydy ctgxdy tgydx cx x xycx x u dxx x du xdxdudxdux u dx dy ux y u x y y dx dy xc x arctgu dx x du u u u dx du x u dxdu xu dx dy ux y u x y x y x y dx dy dx x y dy x y ee ee ee eexy uu xy x uu xyxyyx xx+===+=+-===-∙-=--+-=-=+-===-=+∙=+∙=∙=--=+===-+=+-=++=++-++=++===+-==-++-+--两边积分解:变量分离:。

最新常微分方程(第三版)答案

最新常微分方程(第三版)答案

常微分方程(第三版)答案常微分方程习题答案2.11.«Skip Record If...»,并求满足初始条件:x=0,y=1的特解.解:对原式进行变量分离得«Skip Record If...»«Skip Record If...»并求满足初始条件:x=0,y=1的特解. 解:对原式进行变量分离得:«Skip Record If...»3 «Skip Record If...»解:原式可化为:«Skip Record If...»«Skip Record If...»«Skip Record If...»«Skip Record If...»12.«Skip Record If...»解«Skip Record If...»«Skip Record If...»«Skip Record If...»15.«Skip Record If...»«Skip Record If...»16.«Skip Record If...»解:«Skip Record If...»«Skip Record If...»,这是齐次方程,令«Skip Record If...»17. «Skip Record If...»解:原方程化为«Skip Record If...»令«Skip Record If...»方程组«Skip Record If...»«Skip Record If...»则有«Skip Record If...»令«Skip Record If...»当«Skip Record If...»当«Skip Record If...»另外«Skip Record If...»«Skip Record If...»19. 已知f(x)«Skip Record If...».解:设f(x)=y, 则原方程化为«Skip Record If...»两边求导得«Skip Record If...»«Skip Record If...»«Skip Record If...»«Skip Record If...»«Skip Record If...»«Skip Record If...»20.求具有性质 x(t+s)=«Skip Record If...»的函数x(t),已知x’(0)存在。

常微分方程第三版课后答案

常微分方程第三版课后答案

常微分方程1.xy dxdy2=,并求满足初始条件:x=0,y=1的特解. 解:对原式进行变量分离得。

故它的特解为代入得把即两边同时积分得:e e xx y c y x x c y c y xdx dy y22,11,0,ln ,212=====+==,0)1(.22=++dy x dx y 并求满足初始条件:x=0,y=1的特解.解:对原式进行变量分离得:。

故特解是时,代入式子得。

当时显然也是原方程的解当即时,两边同时积分得;当xy c y x y x c y c y x y dy dx x y++=====++=+=+≠=+-1ln 11,11,001ln 1,11ln 0,11123yxy dx dy x y 321++=解:原式可化为:x x y x x yx yx yyxyc c c c x dx x dy y yx ydxdy 2222222232232)1(1)1)(1(),0(ln 1ln 21ln 1ln 2111,0111=++=++≠++-=++=+≠+•+=+)故原方程的解为(即两边积分得故分离变量得显然.0;0;ln ,ln ,ln ln 0110000)1()1(4===-==-+=-++=-=+≠===-++x y c y x xy c y x xy c y y x x dy y y dx x x xy x y xdy y ydx x 故原方程的解为即两边积分时,变量分离是方程的解,当或解:由:10ln 1ln ln 1ln 1,0ln 0)ln (ln :931:8.cos ln sin ln 07ln sgn arcsin ln sgn arcsin 1sgn 11,)1(,,,6ln )1ln(21111,11,,,0)()(:53322222222222c dx dy dx dy xycy ud uu dx x x y u dx xydy x y ydx dy y x x c dy yy yydx dy c x y tgxdx ctgydy ctgxdy tgydx cx x xycx x u dxx x du xdxdu dxdux u dx dy ux y u x y y dx dy xc x arctgu dxx du u u u dx du x u dxdu xu dx dy ux y u x y x y x y dx dy dx x y dy x y e e e e e e ee x y uu xy x u u x yxyy x xx+===+=+-===-•-=--+-=-=+-===-=+•=+•=•=--=+===-+=+-=++=++-++=++===+-==-++-+--两边积分解:变量分离:。

王高雄版《常微分方程》习题解答3.1

王高雄版《常微分方程》习题解答3.1

习题3.11 求方程dxdy =x+y 2通过点(0,0)的第三次近似解; 解: 取0)(0=x ϕ 200200121)()(x xdx dx y x y x xx ==++=⎰⎰ϕ 522200210220121])21([])([)(x x dx x x dx x x y x x x +=+=++=⎰⎰ϕϕ dx x x x y x x ])20121([)(252003+++=⎰ϕ = 1185244001160120121x x x x +++2 求方程dx dy =x-y 2通过点(1,0)的第三次近似解; 解: 令0)(0=x ϕ则 200200121)()(x xdx dx y x y x xx ==-+=⎰⎰ϕ 522200210220121])21([])([)(x x dx x x dx x x y x x x -=-=-+=⎰⎰ϕϕ dx x x x y x x ])20121([)(252003--+=⎰ϕ =1185244001160120121x x x x -+- 3 题 求初值问题:⎪⎩⎪⎨⎧=-=0)1(2y x dx dy R :1+x ≤1,y ≤1 的解的存在区间,并求解第二次近似解,给出在解的存在空间的误差估计;解: 因为 M=max{22y x -}=4 则h=min(a,M b )=41 则解的存在区间为0x x -=)1(--x =1+x ≤41 令 )(0X ψ=0 ;)(1x ψ=y 0+⎰-xx x 0)0(2dx=31x 3+31;)(2x ψ =y 0+])3131([2132⎰-+-xx x dx=31x 3-9x -184x -637x +4211 又 yy x f ∂∂),(2≤=L 则:误差估计为:)()(2x x ψ-ψ≤322)12(*h L M +=24114 题 讨论方程:3123y dx dy =在怎样的区域中满足解的存在唯一性定理的条件, 并求通过点(0,0)的一切解;解:因为y y x f ∂∂),(=3221-y 在y 0≠上存在且连续; 而3123y 在y 0 σ≥上连续 由 3123y dx dy =有:y =(x+c )23又 因为y(0)=0 所以:y =x 23另外 y=0也是方程的解;故 方程的解为:y =⎪⎩⎪⎨⎧≥00023 x x x或 y=0;6题 证明格朗瓦耳不等式:设K 为非负整数,f(t)和g(t)为区间βα≤≤t 上的连续非负函数,且满足不等式:f(t)≤k+⎰tds s g s f α)()(,βα≤≤t则有:f(t)≤kexp(⎰tds s g α)(),βα≤≤t证明:令R (t )=⎰tds s g s f α)()(,则R '(T)=f(R '(T)-R(t)g(t)= f(t)g(t)- R(t)g(t) ≤kg(t)R '(T)- R(t)g(t)≤kg(t);两边同乘以exp(-⎰tds s g α)() 则有:R '(T) exp(-⎰tds s g α)()-R(t)g(t) exp(-⎰t ds s g α)()≤ kg(t) exp(-⎰tds s g α)()两边从α到t 积分:R(t) exp(-⎰t ds s g α)()≤-⎰t ds s kg α)(exp(-⎰tdr r g α)()ds即 R(t) ≤⎰t ds s kg α)( exp(-⎰tsdr r g )()ds又 f(t) ≤1≤k+R(t) ≤k+k ⎰t s g α)(exp(-⎰tsdr r g )()ds≤k(1-1+ exp(-⎰t s dr r g )()=k exp(⎰stdr r g )()即 f(t) ≤k ⎰tdr r g α)(;7题 假设函数f(x,y)于(x 0,y 0)的领域内是y 的 不增函数,试证方程dxdy = f(x,y)满足条件y(x 0)= y 0的解于x ≥ x 0一侧最多只有一个解; 证明:假设满足条件y(x 0)= y 0的解于x ≥ x 0一侧有两个ψ(x),ϕ(x)则满足:ϕ(x)= y 0+⎰xx x x f 0))(,(ϕdxψ(x)= y 0+⎰xx x x f 0))(,(ψdx不妨假设ϕ(x) ψ(x),则ϕ(x)- ψ(x)≥0而ϕ(x)- ψ(x)= ⎰x x x x f 0))(,(ϕdx-⎰xx x x f 0))(,(ψdx=⎰-xx x x f x x f 0))(,())(,([ψϕdx又因为 f(x,y)在(x 0,y 0)的领域内是y 的 增函数,则: f(x, ϕ(x))-f(x, ψ(x))≤0则ϕ(x)- ψ(x)= ⎰-xx x x f x x f 0))(,())(,([ψϕdx ≤0则ϕ(x)- ψ(x)≤0所以 ϕ(x)- ψ(x)=0, 即 ϕ(x)= ψ(x) 则原命题方程满足条件y(x 0)= y 0的解于x ≥ x 0一侧最多 只有一个解;。

常微分方程王高雄第三版答案文库

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王高雄等《常微分方程》第三版习题解答详细

王高雄等《常微分方程》第三版习题解答详细
常微分方程习题 2.1
1. dy = 2xy ,并求满足初始条件:x=0,y=1 的特解. dx
解:对原式进行变量分离得
1 dy = 2 xdx , 两边同时积分得: y
e c = 1, 故它的特解为 y = x 2。
x e ln y = 2 + c ,即 y = c x 2 把 x = 0, y = 1代入得
dx 2xy5 + x 2 y 2
解: dy = ( y3 )2 − 2x 2 = dy 3 = 3[( y3 )2 − 2x 2 ],,令y 3 = u,则原方程化为
dx y 2 (2xy3 + x 2 dx
2xy3 + x 2
du
=
3u 2
dx dx 原方程可变为:dt = 1 + 1
dx t2
变量分离得: 1 dt = dx, 两边积分arctgt = x + c
t2 +1
代回变量得:arctg(x + y) = x + c
12. dy = 1
dx (x + y)2

令x + y = t,则 dy = dt −1,原方程可变为 dt = 1 + 1
y2
2. dx + (x + 1)dy = 0, 并求满足初始条件:x=0,y=1 的特解.
解:对原式进行变量分离得:
− 1 dx = 1 dy,当y ≠ 0时,两边同时积分得;ln x + 1 = 1 + c,即y = 1
x +1
y2
y
c + ln x + 1
当y = 0时显然也是原方程的解。当x = 0, y = 1时,代入式子得c = 1,故特解是

常微分方程王高雄第三版答案

常微分方程王高雄第三版答案

习题1.21.dxdy=2xy,并满足初始条件:x=0,y=1的特解。

解:ydy =2xdx 两边积分有:ln|y|=x 2+c y=e2x +e c =cex2另外y=0也是原方程的解,c=0时,y=0原方程的通解为y= cex 2,x=0 y=1时 c=1 特解为y= e 2x .2. y 2dx+(x+1)dy=0 并求满足初始条件:x=0,y=1的特解。

解:y 2dx=-(x+1)dy2ydy dy=-11+x dx 两边积分: -y 1=-ln|x+1|+ln|c| y=|)1(|ln 1+x c 另外y=0,x=-1也是原方程的解 x=0,y=1时 c=e 特解:y=|)1(|ln 1+x c3.dx dy =yx xy y 321++解:原方程为:dx dy =y y 21+31xx + y y 21+dy=31x x +dx 两边积分:x(1+x 2)(1+y 2)=cx 24. (1+x)ydx+(1-y)xdy=0 解:原方程为:y y −1dy=-xx 1+dx两边积分:ln|xy|+x-y=c另外 x=0,y=0也是原方程的解。

5.(y+x )dy+(x-y)dx=0解:原方程为:dx dy =-yx yx +− 令x y =u 则dx dy =u+x dx du 代入有: -112++u u du=x 1dxln(u 2+1)x 2=c-2arctgu 即 ln(y 2+x 2)=c-2arctg 2x y. 6. xdxdy -y+22y x −=0 解:原方程为:dx dy =x y +x x ||-2)(1xy − 则令x y =u dx dy =u+ x dxdu 211u − du=sgnxx1dx arcsinxy=sgnx ln|x|+c 7. tgydx-ctgxdy=0 解:原方程为:tgy dy =ctgxdx 两边积分:ln|siny|=-ln|cosx|-ln|c| siny=x c cos 1=xccos 另外y=0也是原方程的解,而c=0时,y=0.所以原方程的通解为sinycosx=c.8 dx dy +ye xy 32+=0 解:原方程为:dx dy =ye y 2e x 32 ex3-3e2y −=c.9.x(lnx-lny)dy-ydx=0 解:原方程为:dx dy =x y ln xy令x y =u ,则dx dy =u+ x dx duu+ xdx du=ulnu ln(lnu-1)=-ln|cx| 1+lnxy =cy. 10.dxdy =e yx − 解:原方程为:dxdy =e x e y− e y=ce x11dxdy =(x+y)2解:令x+y=u,则dx dy =dxdu -1 dx du -1=u 2211u+du=dx arctgu=x+c arctg(x+y)=x+c12.dx dy =2)(1y x + 解:令x+y=u,则dx dy =dxdu -1dx du-1=21uu-arctgu=x+c y-arctg(x+y)=c. 13.dx dy =1212+−+−y x y x 解: 原方程为:(x-2y+1)dy=(2x-y+1)dx xdy+ydx-(2y-1)dy-(2x+1)dx=0 dxy-d(y 2-y)-dx 2+x=cxy-y 2+y-x 2-x=c14:dx dy =25−−+−y x y x 解:原方程为:(x-y-2)dy=(x-y+5)dx xdy+ydx-(y+2)dy-(x+5)dx=0dxy-d(21y 2+2y)-d(21x 2+5x)=0 y 2+4y+x 2+10x-2xy=c. 15:dxdy =(x+1) 2+(4y+1) 2+8xy 1+ 解:原方程为:dxdy =(x+4y )2+3令x+4y=u 则dx dy =41dx du -4141dx du -41=u 2+3 dx du =4 u 2+13 u=23tg(6x+c)-1 tg(6x+c)=32(x+4y+1).16:证明方程y x dxdy=f(xy),经变换xy=u 可化为变量分离方程,并由此求下列方程: 1) y(1+x 2y 2)dx=xdy2) y x dx dy =2222x -2y x 2y + 证明: 令xy=u,则x dx dy +y=dxdu 则dx dy =x 1dx du -2x u,有:u x dxdu=f(u)+1)1)((1+u f u du=x1dx所以原方程可化为变量分离方程。

常微分方程第三版课后答案

常微分方程第三版课后答案

3t15t=e ( e +c)5=c e 3t +15e 2t 是原方程的解ds 13. =-s cost + sin2tdt 2cos tdt 13dt解:s=e ( sin2t e dt c )=esint( sin t coste sin t dt c) sin tsint sint= e( sin tee c )常微分方程 习题 2.2求下列方程的解1. dy = y sin x dx解: y=e ( sinxe dx c)x1 x=e x [- e x (sinx cos x )+c]= ce sint sint 1 是原方程的解。

4.dy xy e x x n,n 为常数. dx n解:原方程可化为:dy xy e x x n dx n方程的解。

=c e(sinx cos x )是原yendxx x ( e x x e n n dx n xdx c)2.dx+3x=e 2tnxx (ec)dt 解:原方程可化为:dx=-3x+edt是原方程的解 .所以:3dtx=ee2te 3dt5.dy +1 22x y 1=0 dx x 2dt c)ds23P(x) ,Q(x) (x 1)3 x1P(x)dxee=(x+1) 2((x 21) c)即: 2y=c(x+21+)(x+14) 为方程的通解。

8.d dy x =x y y 33dx x+y 1 2 解: xy 2dy y yP(y)dy P(y)dy( e Q(y)dy c) =y( 1*y 2dy c)y3= y cy23即 x=y +cy 是方程的通解 ,且 y=0也是方程的解。

2解:原方程可化为:dy dx1x 22xy 1x7.dy 2y (x 1)3dx x 1 解:dy 2y(x 1)3 dx x 1 (x 1)2(ln x 2e方程的通解为:ln x 2 1( e x dx c)1= x 2(1 ce x )P(x)dx P(x)dxy=e ( e Q(x)dx c) =(x+1)(=(x+1)((x 11)2 *(x+1)3dx+c) (x+1)dx+c) 是原方程的解.x=edx c )2则P(y)=y 1,Q(y) y 2方程的通解9. dy ay x 1,a 为常数 dx x x解:(P x) a ,Q(x) x 1xP(x )dxeedx方程的通解为:y=(x)dx P (x)dx(e Q(x)dx=xa(1 x+1dx+c)x a时,x 方程的通解为11.dy xy x 3y 3 dx 解:dy xyx 3y 3dx 两边除以3y c)d 3y xy 2 x 3 ydxdy2( xy 2 x 3)y=x+ln/x/+c当 y=cx+xln/x/-1当 a 1时, 方程 的通解为a 0,1时,方程的通解为y=cxa x 1 +-1- a adx 令y 2 z dz 2( xz x 3) dx P(x) 2x,Q(x) 2x 3 epx dx e2xdxe x 2 方程的通解为:z= e dx( e dxQ(x)dx c)10.x d d x y y x 3解:d dy x 1x y x 3P(x) 1,Q(x) x =e =xx(e x (2x 3)dx c) 22ce x1故方程的通解为y :2(x 2 ce x 1) 1,且y 0也是方程的解。

常微分方程第三版课后习题答案

常微分方程第三版课后习题答案

习题1.21.dxdy=2xy,并满足初始条件:x=0,y=1的特解。

解:ydy=2xdx 两边积分有:ln|y|=x 2+c y=e2x +e c =cex 2另外y=0也是原方程的解,c=0时,y=0原方程的通解为y= cex 2,x=0 y=1时 c=1 特解为y= e 2x .2. y 2dx+(x+1)dy=0 并求满足初始条件:x=0,y=1的特解。

解:y 2dx=-(x+1)dy2y dy dy=-11+x dx两边积分: -y1=-ln|x+1|+ln|c| y=|)1(|ln 1+x c另外y=0,x=-1也是原方程的解 x=0,y=1时 c=e 特解:y=|)1(|ln 1+x c3.dx dy =yx xy y 321++解:原方程为:dxdy =y y 21+31x x + y y 21+dy=31x x +dx 两边积分:x(1+x 2)(1+y 2)=cx 24. (1+x)ydx+(1-y)xdy=0 解:原方程为:y y -1dy=-xx 1+dx两边积分:ln|xy|+x-y=c另外 x=0,y=0也是原方程的解。

5.(y+x )dy+(x-y)dx=0解:原方程为:dx dy =-yx y x +-令xy=u 则dx dy =u+x dx du 代入有:-112++u u du=x 1dxln(u 2+1)x 2=c-2arctgu 即 ln(y 2+x 2)=c-2arctg 2xy. 6. xdxdy-y+22y x -=0 解:原方程为:dx dy =x y +xx ||-2)(1x y -则令xy=u dx dy =u+ x dx du211u - du=sgnxx1dx arcsinxy=sgnx ln|x|+c 7. tgydx-ctgxdy=0 解:原方程为:tgy dy =ctgxdx 两边积分:ln|siny|=-ln|cosx|-ln|c| siny=x c cos 1=xccos 另外y=0也是原方程的解,而c=0时,y=0.所以原方程的通解为sinycosx=c.8 dx dy +ye x y 32+=0 解:原方程为:dx dy =ye y 2e x 32 ex3-3e2y -=c.9.x(lnx-lny)dy-ydx=0 解:原方程为:dx dy =x y ln xy令x y=u ,则dx dy =u+ x dx duu+ xdxdu=ulnu ln(lnu-1)=-ln|cx| 1+lnxy=cy. 10.dxdy =e yx - 解:原方程为:dxdy =e x e y- e y=ce x11dxdy =(x+y)2解:令x+y=u,则dx dy =dxdu -1 dx du -1=u 2211u +du=dx arctgu=x+c arctg(x+y)=x+c12.dx dy =2)(1y x + 解:令x+y=u,则dx dy =dxdu -1dx du -1=21uu-arctgu=x+c y-arctg(x+y)=c. 13.dx dy =1212+-+-y x y x 解: 原方程为:(x-2y+1)dy=(2x-y+1)dx xdy+ydx-(2y-1)dy-(2x+1)dx=0 dxy-d(y 2-y)-dx 2+x=cxy-y 2+y-x 2-x=c14:dx dy =25--+-y x y x 解:原方程为:(x-y-2)dy=(x-y+5)dx xdy+ydx-(y+2)dy-(x+5)dx=0dxy-d(21y 2+2y)-d(21x 2+5x)=0 y 2+4y+x 2+10x-2xy=c.15: dxdy=(x+1) 2+(4y+1) 2+8xy 1+ 解:原方程为:dxdy=(x+4y )2+3令x+4y=u 则dx dy =41dx du -4141dx du -41=u 2+3 dx du=4 u 2+13 u=23tg(6x+c)-1 tg(6x+c)=32(x+4y+1).16:证明方程y x dxdy=f(xy),经变换xy=u 可化为变量分离方程,并由此求下列方程: 1) y(1+x 2y 2)dx=xdy2) y x dx dy =2222x -2 y x 2y+ 证明: 令xy=u,则x dx dy +y=dxdu 则dx dy =x 1dx du -2x u,有:u x dxdu=f(u)+1)1)((1+u f u du=x1dx所以原方程可化为变量分离方程。

王高雄《常微分方程》(第3版)(章节题库 绪 论)【圣才出品】

王高雄《常微分方程》(第3版)(章节题库 绪 论)【圣才出品】

第1章 绪 论一、填空题1.微分方程(y'')2+(y')5 sin x+2x cos3y'''=0的阶数是______.【答案】三阶【解析】微分方程的阶是指这个方程中出现未知函数的最高阶导数的阶数.2.具有特定解y1(x)=x,y2(x)=sin x的最低阶实常系数线性齐次微分方程是______.【答案】y(4)+y''=0.【解析】所求方程有特征根为λ1,2=0,λ3,4=±i5.令X=x-1,y=y+1,原方程可化为克莱罗方程y=x y'+(y')2其通解为y=yc+(C)2.二、名词解释1.常微分方程.答:常微分方程是指含有一个自变量、未知函数以及未知函数的某些阶导数的关系式.三、解答题1.指出下列微分方程的阶数解:(1)一阶微分方程;(2)二阶微分方程;(3)二阶微分方程;(4)一阶微分方程;(5)四阶微分方程.2.求下列两个微分方程的公共解:解:两方程的公共解满足条件即所以或代入检验可知不符合.所以两方程的公共解为3.利用等倾线作下列方程的方向场,并且描出经过指定点的积分曲线(1)(2)(3)(4)(5)(6)解:(1)所求方向场和经过(1,1)的积分曲线如图1-1所示图1-1(2)所求方向场及经过(0,0),(0,1)的积分曲线如图1-4所示图1-2(3)所求方向场,及过点(1,0)的积分曲线如图1-3所示图1-3(4)所求的方向场及过点的积分曲线如图1-4所示图1-4(5)所求的方向场及经过点(0,0),(0, 1)的积分曲线如图1-5所示图1-5(6)所求的方向场及过点(1,2)的积分曲线如图1-6所示图1-64.当方程的等倾线就是积分曲线时,应满足什么条件?解:由于方程的等倾线就是积分曲线,所以即f(x,y)应满足的条件为5.若方程的等倾线就是积分曲线时,试证此方程必为克莱罗(Clairaut)方程.证明:由于是方程的解;于是是所要求的满足的曲线方程,该曲线具有与切线有关而与切点无关的性质,则=0一定是克莱罗方程.事实上,设切点(x,y),切线动点坐标为(X,Y),有或于是切线的性质可以用与关系式表示,由此解出可得到:或(克莱罗方程).6.求微分方程的通解,并分别求满足下列条件的特解.(1)通过点(2,1);(2)与直线y=x相切;(3)与直线y=-3x+1正交.解:直接积分得方程的通解为(1)将x=2,y=1代入通解中得C=-7,则通过点(2,1)的解为(2)与直线y=x相切的解满足在切点处斜率相同,有即得切点坐标为和同(1)的解法,与直线y=x相切的解为和(3)与直线y=-3x+1正交的解在正交点处斜率满足即得正交点坐标为和同(1)的解法所求方程的解为和7.求微分方程y'+xy'2-y=0的直线积分曲线.解:设直线积分曲线为y=ax+b,则y'=a,代入原方程得。

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习题3.1
1 求方程dx
dy =x+y 2通过点(0,0)的第三次近似解; 解: 取0)(0=x ϕ 20020012
1)()(x xdx dx y x y x x
x ==++=⎰⎰ϕ 522200210220
121])21([])([)(x x dx x x dx x x y x x x +=+=++=⎰⎰ϕϕ dx x x x y x x ])20
121([)(252003+++=⎰ϕ = 118524400
1160120121x x x x +++
2 求方程dx dy =x-y 2通过点(1,0)的第三次近似解; 解: 令0)(0=x ϕ
则 20020012
1)()(x xdx dx y x y x x
x ==-+=⎰⎰ϕ 522200210220
121])21([])([)(x x dx x x dx x x y x x x -=-=-+=⎰⎰ϕϕ dx x x x y x x ])20
121([)(252003--+=⎰ϕ =118524400
1160120121x x x x -+- 3 题 求初值问题:
⎪⎩⎪⎨⎧=--=0
)1(22y y x dx dy R :1+x ≤1,y ≤1 的解的存在区间,并求解第二次近似解,给出在解的存在空间的误差估计;
解: 因为 M=max{22y x -}=4 则h=min(a,M b )=4
1 则解的存在区间为0x x -=)1(--x =1+x ≤4
1 令 )(0X ψ=0 ;
)(1x ψ=y 0+⎰-x
x x 0)0(2dx=31x 3+31;
)(2x ψ =y 0+])3131([2132⎰-+-x
x x dx=31x 3-9x -184x -637x +4211 又 y
y x f ∂∂),(2≤=L 则:误差估计为:)()(2x x ψ-ψ≤32
2
)12(*h L M +=2411
4 题 讨论方程:31
23y dx dy =在怎样的区域中满足解的存在唯一性定理的条件, 并求通过点(0,0)的一切解;
解:因为y
y x f ∂∂),(=3221-y 在y 0≠上存在且连续; 而312
3y 在y 0 σ≥上连续 由 3123y dx dy =有:y =(x+c )23
又 因为y(0)=0 所以:y =x 2
3
另外 y=0也是方程的解;
故 方程的解为:y =⎪⎩⎪⎨⎧≥00023 x x x
或 y=0;
6题 证明格朗瓦耳不等式:
设K 为非负整数,f(t)和g(t)为区间βα≤≤t 上的连续非负函数,
且满足不等式:
f(t)≤k+⎰t
ds s g s f α
)()(,βα≤≤t
则有:f(t)≤kexp(⎰t
ds s g α
)(),βα≤≤t
证明:令R (t )=⎰t
ds s g s f α
)()(,则R '(T)=f(t)g(t)
R '(T)-R(t)g(t)= f(t)g(t)- R(t)g(t) ≤kg(t)R '(T)- R(t)g(t)≤kg(t);
两边同乘以exp(-⎰t
ds s g α
)() 则有:
R '(T) exp(-⎰t
ds s g α)()-R(t)g(t) exp(-⎰t ds s g α
)()
≤ kg(t) exp(-⎰t
ds s g α
)()
两边从α到t 积分:
R(t) exp(-⎰t ds s g α)()≤-⎰t ds s kg α)(exp(-⎰t
dr r g α
)()ds
即 R(t) ≤⎰t ds s kg α)( exp(-⎰t
s
dr r g )()ds
又 f(t) ≤1≤k+R(t) ≤k+k ⎰t s g α)(exp(-⎰t
s
dr r g )()ds
≤k(1-1+ exp(-⎰t s dr r g )()=k exp(⎰s
t
dr r g )()
即 f(t) ≤k ⎰t
dr r g α
)(;
7题 假设函数f(x,y)于(x 0,y 0)的领域内是y 的 不增函数,试证方程
dx
dy = f(x,y)满足条件y(x 0)= y 0的解于x ≥ x 0一侧最多只有一个解; 证明:假设满足条件y(x 0)= y 0的解于x ≥ x 0一侧有两个ψ(x),ϕ(x)
则满足:
ϕ(x)= y 0+⎰x
x x x f 0
))(,(ϕdx
ψ(x)= y 0+⎰x
x x x f 0
))(,(ψdx
不妨假设ϕ(x) ψ(x),则ϕ(x)- ψ(x)≥0
而ϕ(x)- ψ(x)= ⎰x x x x f 0))(,(ϕdx-⎰x
x x x f 0
))(,(ψdx
=⎰-x
x x x f x x f 0
))(,())(,([ψϕdx
又因为 f(x,y)在(x 0,y 0)的领域内是y 的 增函数,则: f(x, ϕ(x))-f(x, ψ(x))≤0
则ϕ(x)- ψ(x)= ⎰-x
x x x f x x f 0
))(,())(,([ψϕdx ≤0
则ϕ(x)- ψ(x)≤0
所以 ϕ(x)- ψ(x)=0, 即 ϕ(x)= ψ(x) 则原命题方程满足条件y(x 0)= y 0的解于x ≥ x 0一侧最多 只有一个解;。

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