27 Sep

数学基本技艺之23、24(下)

在上一篇文章中我们得到了第23题的解,本来想接着类似地求第24题,但是看着23题的答案,又好像发现了一些新的东西,故没有继续写下去。等到今天在课堂上花了一节课研究了一下之后,得到了关于这种拟齐次微分方程的一些新的结果,遂另开一篇新文章,与大家分享。

一、特殊拟齐次微分方程的通解

在上一篇文章中,我们求出了拟齐次微分方程$\frac{dy}{dx}=x+\frac{x^3}{y}$的解:
$$(2y+x^2)(x^2-y)^2=C$$
或者写成这样的形式:
$$(y+\frac{1}{2} x^2)(y-x^2)^2=C$$

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26 Sep

数学基本技艺之23、24(上)

23、求解拟齐次方程$\frac{dy}{dx}=x+\frac{x^3}{y}$
24、求解拟齐次方程$\ddot{x}=x^5+x^2\dot{x}$

把这两道题目放在一起说是因为我觉得这两道题目本质上是一样的,当然,不管怎样,24题更复杂一些。在24题中,设$\dot{x}=y$,则$\ddot{x}=y\frac{dy}{dx}$,于是原方程就变成:
$$\frac{dy}{dx}=x^2+\frac{x^5}{y}$$
这样就跟23题的形式差不多了。

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