一阶常微分方程 dy/dx+py+qx=0 解法 - 常数变易法
这是一阶常微分方程,可以使用常数变易法求解。
首先求出齐次方程dy/dx+py=0的通解:
dy/dx+py=0
dy/y=-pdx
ln|y|=-∫pdx
ln|y|=−px+C
y=e^(-px+C)=Ce^(-px)
其中C为任意常数。
然后我们假设原方程的通解为y=uv,其中u和v均为x的函数。
将y=uv代入原方程:
du/dx*v+u(dv/dx+pv)+q(uv)=0
移项得到:
vdu/dx+udv/dx+(u'v+puv)=0
其中u'表示du/dx。
根据常数变易法,我们令v=e^(∫pdx),则有:
v'=pe^(∫pdx)
将v代入上式中,得到:
u' e^(∫pdx) = -qe^(∫pdx)
即
u' = -q
对u积分,得到:
u = -qx + D
其中D为任意常数。
因此,原方程的通解为:
y = uv = (-qx + D)e^(∫pdx)
其中,D和C均为任意常数。
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