如图所示,求解一题微分方程

2024-12-03 03:20:49
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回答1:

已知函数f(x)的一个原函数是xe^x,求微分方程 y'-(1/x)y=f(x)的通解。
解:因为f(x)的一个原函数是xe^x,∴ f(x)=(xe^x)'=e^x+xe^x=(1+x)e^x;
故微分方程为:y'-(1/x)y=(1+x)e^x;
下面解此方程。先求齐次方程 y'-(1/x)y=0的通解:
分离变量得: dy/y=dx/x;积分之得:lny=lnx+lnc₁=ln(c₁x);
故齐次方程的通解为:y=c₁x;将c₁换成x的函数u,那么得:y=ux............①
对①取导数得:y'=u+u'x............②

将①②代入原方程得:u+u'x-u=(1+x)e^x;化简得:u'•x=(1+x)e^x;
即 du/dx=[(1+x)/x]e^x;∴ u=∫[(1+x)/x](e^x)dx=e^x+∫[(e^x)/x]dx(此积分不能表为初等
函数,但可把e^x展为麦克马林级数,然后再积分(略).
将u代入①式即得原方程的通解为:y=xe^x+x∫[(e^x)/x]dx;