设f(x)二阶连续可导，f(0)=0，f’(0)=1，且[xy(x+y)一f(x)y]dx+[f’(x)+x2y]dy=0为全微分方程，求f(x)及该全微分方程的通解．

admin2016-10-24 34

问题设f(x)二阶连续可导，f(0)=0，f’(0)=1，且[xy(x+y)一f(x)y]dx+[f’(x)+x²y]dy=0为全微分方程，求f(x)及该全微分方程的通解．

选项

答案令P(x，y)=xy(x+y)一f(x)y，Q(x，y)=f’(x)+x²y，因为[xy(x+y)一f(x)y]dx+[f’(x)+x²y]dy=0为全微分方程，所以[*]，即f"(x)+f(x)=x²，解得f(x)=C₁cosx+C₂sinx+x²=2，由f(0)=0，f’(0)=1得C₁=2，C₂=1，所以f(x)=2cosx+sinx+x²—2．原方程为[xy²一(2cosx+sinx)y+2y]dx+(一2sinx+cosx+2x+x²y)dy=0，整理得 (xy²dx+x²ydy)+2(ydx+xdy)一2(ycosxdx+sinxdy)+(一ysinxdx+cosxdy)=0，即d([*]x²y²+2xy一2ysinx+ycosx)=0，原方程的通解为[*]x²y²+2xy一2ysinx+ycosx=C．

解析

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考研数学三

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