求微分方程y✀+xy✀^2-y=0的直线积分曲线

2024-11-17 02:48:55
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回答(1):

微分方程4x2y'2-y2=xy3,证明:与其积分曲线关于坐标原点(0,0)成中心对称的曲线,也是此微分方程的积分曲线。

也可以这样解微分方程为:x * y ' = 2y,做法是:取对数分离出常数 c,然后微分,xy'' - y' = 0 通解为:y = C1 / 2 * x^2 + C2,y ' = C1 * x,将 y'(1) = 1,y(1) = 1/2 代入得到:C1 = 1,C2 = 0,所以,解为:y'+xy'^2-y=0。

先看一个例子:设有一曲线形构件占xOy面上的一段曲线 ,设构件的质量分布函数为ρ(x,y),设ρ(x,y)定义在L上且在L上连续,求构件的质量。

对于密度均匀的物件可以直接用ρS求得质量;对于密度不均匀的物件,就需要用到曲线积分,dm=ρ(x,y)ds;所以m=∫ρ(x,y)ds;L是积分路径,∫ρ(x,y)ds就叫做对弧长的曲线积分。

设L为xOy平面上的一条光滑的简单曲线弧,f(x,y)在L上有界,在L上任意插入一点列M1,M2,M3…,Mn 把L 分成 n个小弧段ΔLi的长度为ds,又Mi(x,y)是L上的任一点,作乘积f(x,y)i*ds,并求和即Σ f(x,y)i*ds,记λ=max(ds) 。

若Σ f(x,y)i*ds的极限在当λ→0的时候存在,且极限值与L的分法及Mi在L的取法无关,则称极限值为f(x,y)在L上对弧长的曲线积分,记为:∫f(x,y)*ds ;其中f(x,y)叫做被积函数,L叫做积分曲线,对弧长的曲线积分也叫第一类曲线积分。

回答(2):

直线积分曲线
①y=0
②y=kx+b(由题可知,k≠0)

第①种情况自然成立
第②种情况
把y'=k代入原方程y'+xy'²-y=0
则可得y=k²x+k
又因为y=kx+b
由比较系数法,可得
k²=k,k=b
所以k=b=1

即①y=0
或②y=x+1

回答(3):

令x=e^t,则xy'=dy/dt
代入原方程,得dy/dt+y=y².(1)
令z=1/y,则dy=-y²dz
代入方程(1),得dz/dt-z=-1.(2)
∵方程(2)是一阶线性方程
∴由一阶线性方程通解公式,得方程(2)的通解是
z=Ce^t+1 (C是积分常数)
==>1/y=Ce^t+1
==>1/y=Cx+1
故原方程的通解是1/y=Cx+1 (C是积分常数).

回答(4):

第一种情况分析得y=0显然成立,第二种情况令y=kx+b带入方程并让x项系数等于0,解得k=b=1综上所述,y=0或y=x+1

回答(5):

y=0或y=x+1,很简单的!一眼就能看出!