积分实问题
∫(x?+秒?x)dx=(1/3)x?+tanx+C
∫[1/(2x-3)]dx=(1/2)∫[1/(2x-3)]d(2x-3)=(1/2)ln∣2x-3∣+c
∫sin(x/2)dx = 2∫sin(x/2)d(x/2)=-2cos(x/2)+C
∫dx/(1+√x);设x=u,那么x = u?,dx = 2udu
所以原来的公式= 2∫udu/(1+u)= 2∫[1-1/(1+u)]du = 2[u-ln 1。
∫xe^(3x)dx=(1/3)∫xd[e^(3x)]=(1/3)[xe^(3x)-∫e^(3x)dx]=(1/3)e^(3x)-∫e^(3x)d(3x)
=(1/3)e^(3x)-e^(3x)+c=-(2/3)e^(3x)+c
-2,-1∫(1+2x)?dx=-2,-1(1/2)∫(1+2x)?d(1+2x)=(1/6)(1+2x)?-2,-1=-(1/6)+9/2=13/3
0,1/2∫arcsinxdx =[xarcsinx+√( 1-x?)]0,1/2=π/6+(√3/2)-1
0,1/4∫xdx/√(1-2x)=0,1/4-∫xd √( 1-2x)=-[x √( 1-2x)-∫√( 1-2x)dx]0,1/4
=-[x √( 1-2x)+(1/2)∫√( 1-2x)d(1-2x)]0,1/4
=-[x √( 1-2x)+(1/3)x √( 1-2x)+√( 1-2x)?]0,1/4
=-[1/(4√2)+1/(12√2)+1/(2√2)]+1=(12+5√2)/12
(一)。求微分方程2xy+x?y' = (1-x) y的通解。
解决方案:x?Y'=y-3xy,即(3xy-y)dx+x?dy=0...........(1);
其中P=3xy-y,Q=x?;?P/?y = 3x-1≦?Q/?X=2x,所以原方程不是全微分方程。
但是(1/Q)(?P/?你-?Q/?x)=(1/x?)(3x-1-2x)=(x-1)/x?=G(x)是x的函数,
所以有一个积分因子μ(x)= e∫g(x)dx = e∫[(1/x)-(1/x?)]dx=e^(lnx+1/x)=xe^(1/x);
将μ(x)乘以[(3xy-y) Xe (1/x)] dx+[x?e^(1/x)]dy=0..........(2)
此时p =(3xy-y)xe(1/x);Q=x?e^(1/x);
P/?y=(3x-1)xe^(1/x)=?Q/?x=3x?e^(1/x)-xe^(1/x)=(3x-1)xe^(1/x);因此,(2)是一个全微分方程。
(2)左边是函数u(x,y)=∫[(3xy-y)xe(1/x)]dx = yx?e的全微分(1/x)。因为:
杜=(?u/?x)dx+(?u/?y)dy=y[(3x?-x]e^(1/x)dx+x?E (1/x)] dy = (2)左。
那么隐函数呢?yx?E (1/x) = c是原方程的通解。
(2)求微分方程y''+2y'+y = e (-x)的通解。
解:齐次方程y''+2y'+y=0的特征方程是r?+2r+1=(r+1)?=0,有重根r?=r?=-1;
所以齐次方程的通解是y=(C?+C?x)e^(-x)
我们来找一个特解y *;利用待定系数法:设特解为y*=ax?e^(-x)
(y*)'=2axe^(-x)-ax?e^(-x)=(2ax-ax?)e^(-x)
(y*)''=(2a-2ax)e^(-x)-(2ax-ax?)e^(-x)=(2a-4ax+ax?)e^(-x)
代入原公式(2a-4ax+ax?)e^(-x)+2(2ax-ax?)e^(-x)+ax?e^(-x)=e^(-x)
(2a-4ax+ax?)+4ax-2ax?+ax?=1
即2a=1,所以a=1/2,即特解为y*=(1/2)x?e^(-x)
所以原方程的一般解是:y=(C?+C?x)e^(-x)+(1/2)x?e^(-x)=[C?+C?x+(1/2)x?]e^(-x)