xx穷光蛋
幼苗
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解微分方程的特dy/dx=-y/√(a²-y²);y(0)=a
分离变量得(1/y)√(a²-y²)dy=-dx
积分之,得∫[(1/y)√(a²-y²)dy]dy=-∫dx=-x.(1)
∫[(1/y)√(a²-y²)dy]dy=∫{√[1-(y/a)²]/(y/a)}dy
令y/a=sinu,则y=asinu,dy=acosudu,故
∫{√[1-(y/a)²]/(y/a)}dy=a∫[(cos²u/sinu)]du=a∫[(1-sin²u)/sinu]du=a[∫du/sinu-∫sinudu]
=a{ln[tan(u/2)+cosu}=aln[sinu/(1+cosu)]+acosu
=aln{y/[a+√(a²-y²)]}+√(a²-y²)+C
代入(1)式得aln{y/[a+√(a²-y²)]}+√(a²-y²)+C=-x
代入初始条件:x=0时y=a,得C=0,
故得特解为aln{y/[a+√(a²-y²)]}+√(a²-y²)+x=0
1年前
追问
10
倔强小树
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那么微分方程的特解可以是一个隐函数? 还有,a[∫du/sinu-∫sinudu]=a{ln[tan(u/2)+cosu},我没有看懂其中∫du/sinu是怎么变化的,谢谢
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xx穷光蛋
(1)。微分方程的解可以是隐函数。 (2)。∫du/sinu=ln(cscx-cotx)+C=lntan(u/2)+C是个积分公式,我直接用了它。 其中tan(u/2)=sinu/(1+cosu). 因为sinu=y/a,cosu=√(1-y²/a²)=(1/a)√(a²-y²) 故tan(u/2)=(y/a)/[1+(1/a)√(a²-y²)]=y/[a+√(a²-y²)].