【摘要】:例8.10(全国大学生2013年决赛题)设函数f(u,v)具有连续偏导数,且满足(u,v)+(u,v)=uv,求y(x)=e-2xf(x,x)所满足的一阶微分方程,并求其通解.解析由于y′(x)=-2e-2xf(x,x)+e-2x((x,x)·1+(x,x)·1)=-2y(x)+x2e-2x所以y(x)所满足的一阶微分方程是y′+2y=x2e-2x,其通解为例8.11(江苏省2000年竞赛题)
例8.10(全国大学生2013年决赛题) 设函数f(u,v)具有连续偏导数,且满足(u,v)+(u,v)=uv,求y(x)=e-2xf(x,x)所满足的一阶微分方程,并求其通解.
解析 由于
y′(x)=-2e-2xf(x,x)+e-2x((x,x)·1+(x,x)·1)
=-2y(x)+x2e-2x
所以y(x)所满足的一阶微分方程是y′+2y=x2e-2x,其通解为
例8.11(江苏省2000年竞赛题) 设函数f(x)在(-∞,+∞)上连续,且满足
求f(x).
代入原式得
两边求导数得(www.xing528.com)
f′(t)=4πt3f(t)+4t3,f(0)=0
此为一阶线性微分方程,其通解为
由f(0)=0得C=于是f(x)=
例8.12(江苏省1994年竞赛题) 设f(x)为定义在[0,+∞)上的连续函数,且满足
求f(1).
解析 首先应用球坐标计算三重积分,记Ω:x2+y2+z2≤t2,则
代入原式得
则f(0)=0.上式两边求导得f′(t)=4πt2f(t)+3t2,此为一阶线性方程,通解为
由f(0)=0得C=于是f(t)=,故f(1)=
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