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设函数y=y(x)在(-∞,+∞)内具有二阶导数,且y’≠0,x=x(y)是y=y(x)的反函数。 (Ⅰ)试将x=x(y)所满足的微分方程变换为y=y(x)满足的微分方程; (Ⅱ)求变换后的微分方程满足初始条件y(0)=0,y’(0)=的解。
设函数y=y(x)在(-∞,+∞)内具有二阶导数,且y’≠0,x=x(y)是y=y(x)的反函数。 (Ⅰ)试将x=x(y)所满足的微分方程变换为y=y(x)满足的微分方程; (Ⅱ)求变换后的微分方程满足初始条件y(0)=0,y’(0)=的解。
admin
2017-01-14
58
问题
设函数y=y(x)在(-∞,+∞)内具有二阶导数,且y’≠0,x=x(y)是y=y(x)的反函数。
(Ⅰ)试将x=x(y)所满足的微分方程
变换为y=y(x)满足的微分方程;
(Ⅱ)求变换后的微分方程满足初始条件y(0)=0,y’(0)=
的解。
选项
答案
(Ⅰ)由反函数的求导公式知[*],于是有 [*] 代入原微分方程得 y-y’’=sinx。 (*) (Ⅱ)方程(*)所对应的齐次方程y’’-y=0的通解为 y=C
1
e
x
+C
2
e
-x
。 设方程(*)的特解为 y
*
=Acosx+Bsinx, 代入方程(*),求得A=0,B=[*],因此y’’-y=sinx的通解是 y=Y+y
*
=C
1
e
x
+C
2
e
-x
-[*] 由y(0)=0,y’(0)=[*],得C
1
=1,C
2
=-1。故所求初值问题的解为 y=e
x
-e
-x
-[*]
解析
转载请注明原文地址:https://kaotiyun.com/show/6Ju4777K
0
考研数学一
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