什么是微分方程的解?dy / dt = e ^ t(y-1)^ 2?

什么是微分方程的解?dy / dt = e ^ t(y-1)^ 2?
Anonim

回答:

一般解决方案是:

#y = 1-1 /(e ^ t + C)#

说明:

我们有:

#dy / dt = e ^ t(y-1)^ 2#

我们可以收集类似变量的术语:

#1 /(y-1)^ 2 dy / dt = e ^ t#

这是一个可分离的一阶普通非线性微分方程,所以我们可以 “分离变量” 要得到:

#int 1 /(y-1)^ 2 dy = int e ^ t dt#

两个积分都是标准函数的积分,因此我们可以使用这些知识直接集成:

#-1 /(y-1)= e ^ t + C#

我们可以随时重新安排 #Y#:

# - (y-1)= 1 /(e ^ t + C)#

#:. 1-y = 1 /(e ^ t + C)#

通向一般解决方案:

#y = 1-1 /(e ^ t + C)#

回答:

#Y = -1 /(E ^ T + C)+ 1#

说明:

这是一个可分离的微分方程,这意味着它可以用以下形式编写:

#DY / DX * F(Y)= G(X)#

它可以通过整合双方来解决:

#int f(y) dy = int g(x) dx#

在我们的例子中,我们首先需要将积分分成正确的形式。我们可以通过将双方分开来做到这一点 #(Y-1)^ 2#:

#DY / DT * 1 /(Y-1)^ 2 = E ^ tcancel((Y-1)^ 2 /(Y-1)^ 2)#

#DY / DT * 1 /(Y-1)^ 2 = E ^ T#

现在我们可以整合双方:

#int 1 /(y-1)^ 2 dy = int e ^ t dt#

#int 1 /(y-1)^ 2 dy = e ^ t + C_1#

我们可以用替换来解决左手积分 #U = Y-1#:

#int 1 / u ^ 2 du = e ^ t + C_1#

#int u ^ -2 du = e ^ t + C_1#

#ü^ -1 /( - 1)+ C_2 = E ^ T + C_1#

重新构建(和组合常数)给出:

#-1 /(Y-1)= E ^ T + C_3#

将双方乘以 #Y-1#:

#-1 =(E ^ T + C_3)(Y-1)#

将双方分开 ·E ^ T + C_3#:

#-1 /(E ^ T + C_3)= Y-1#

#Y = -1 /(E ^ T + C)+ 1#