求微分方程的一条积分曲线,如图

2024-11-16 21:37:28
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回答(1):

求微分方程 y''+y=e^x的一条积分曲线,使其在点(0,1)与直线y=(1/2)x+1相切。
解:齐次方程y''+y=0的特征方程 r²+1=0的根r₁=-i,r₂=i;故齐次方程的通解为:
y=c₁cosx+c₂sinx............①
设原方程的一个特解y*=ae^x;y*'=ae^x;y*''=ae^x;代入原式得:
ae^x+ae^x=2ae^x=e^x,故a=1/2;即原方程的通解为:
y=c₁cosx+c₂sinx+(1/2)e^x...........②
积分曲线②过(0,1);故c₁+(1/2)=1,即c₁=1/2;
又y'=-c₁sinx+c₂cosx+(1/2)e^x.........③
已知y'(0)=1/2,代入③式得:c₂+1/2=1/2,故C₂=0;
将c₁,c₂的值代入②式,即得满足要求的积分曲线为:y=(1/2)cosx+(1/2)e^x;

回答(2):

根据弧微分的定义。用参数方程表示~