微分方程 (一队)
第一节 基本概念

3.写出下列条件缺点的曲线所满足的方程。![]()
(1)曲线在
处切线的斜率等于该点横坐标的平方。
解:设曲线为y=y(x)则曲线上的点
处的切线斜率为
,由题意知所求方程为![]()
(2)曲线在点P
处的法线x轴的交点为Q,PQ为y轴平分。
解:Q的坐标应为
,它应满足法线方程:
。
便得曲线所满足的微分方程:![]()
(3)曲线上的点P
处的切线与y轴交点为Q,PQ长度为2,且曲线过
。
解:设Q坐标为
,它满足切线方程:
得:![]()
又有
,得:![]()
从上面两个方程消去
,便有
便是曲线满足的方程。
第二节 可分离变量与齐次方程
1.求下列方程通解
(1) 解:
![]()
(2)解:

(3)解:

(4)解:

2、
(1)![]()

(2)![]()

3.

4、解: t以分为单位,因此,每分钟正常胰脏吸收40%染色可得
![]()
通解为: ![]()
加以初始 p(0)=0.3,
便可求出 p(t)=0.3
e
及p(30)=0.3
e![]()
然后与实测比较知,此人胰脏不正常.
5、解:任取(x,y)
该曲线,过该点的切线方程为:
![]()
该曲线与x轴交点应为
,代入便得曲线应满足的方程:
![]()
![]()
由初始条件 ![]()
解得: ![]()
.
6.解 设在t时刻容器内含盐P(t),P(0)=10,由于t时刻容器内液体为:100+t,因此t时刻容器内浓度为Q(t)=
于是盐在t时刻盐的流失速度为2Q(t),从而有P(t)满足的方程为:
初始化条件为:
7.求下列方程的通解.
(1).
解:
原等式可化为:

(2).
解

8.求下列方程的特解。
(1)![]()
解:原方程可化为
令![]()
则![]()
代入原方程得![]()
即![]()
分离变量得![]()
而![]()

故![]()
即![]()
亦即![]()
由
得![]()
所以所求特解为![]()
即![]()
(2)![]()
解:原方程可写成
令
则![]()
方程成为![]()
分离变量得![]()
而![]()
![]()
故![]()
即![]()
亦即![]()
由
得![]()
所以所求特解为![]()
即![]()
(3)![]()
解:原方程可化为![]()
令![]()
则![]()
代入原方程得
8.求下列方程的特解。
(1)![]()
解:原方程可化为
令![]()
则![]()
代入原方程得![]()
即![]()
分离变量得![]()
而![]()

故![]()
即![]()
亦即![]()
由
得![]()
所以所求特解为![]()
即![]()
(2)![]()
解:原方程可写成
令
则![]()
方程成为![]()
分离变量得![]()
而![]()
![]()
故![]()
即![]()
亦即![]()
由
得![]()
所以所求特解为![]()
即![]()
(3)![]()
解:原方程可化为![]()
即![]()
分离变量得![]()
两边积分![]()
即![]()
亦即
由
得![]()
所以所求特解为
9.解:设曲线弧
的方程为y=y(x),依题意有

对x求导得 ![]()
即 ![]()
令u=
,则 ![]()
方程成为 ![]()
即 ![]()
分离变量得 ![]()
积分得 ![]()
即 ![]()
由
得![]()
故
的方程为 ![]()
10.
(1)解:令![]()
![]()
代入方程得![]()
即
积分得![]()
即![]()
(2)解:设![]()
![]()
代入得 ![]()

积分得
即![]()
![]()