微分方程dy/dx=y/x+tan(y/x)的通解为?4设U=y*f(x/y)+x*f(y/x),其中f具有二阶连续导数

微分方程dy/dx=y/x+tan(y/x)的通解为?4设U=y*f(x/y)+x*f(y/x),其中f具有二阶连续导数,则x*(u对x的二次偏
导)+y*(u对y的二次偏导)等于多少?
青春之醉 1年前 已收到2个回答 举报

sgafasdf 幼苗

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1.dy/dx=y/x+tan(y/x)
令y/x=u,y=xu ,代入得:
u+xu'=u+tanu,分离变量得:
du/tanu=x/dx
积分得:lnsinu=lnx+lnC
sinu=Cx
通解为:siny/x=Cx
或:y=xarcsinCX
2.U=y*f(x/y)+x*f(y/x),
U'(x)=f'(x/y)+f(y/x)-f'(y/x)(y/x^2),U''(xx)=f''(x/y)/y-f'(y/x)(y/x^2)+f''(y/x)(y/x^2)^2+f'(y/x)(2y/x^3),
U'(y)=f'(y/x)+f(x/y)-f'(x/y)(x/y^2),U''(yy)=f''(y/x)/x-f'(x/y)(x/y^2)+f''(x/y)(x/y^2)^2+f'(x/y)(2x/y^3),
所以:xU''(xx)+yU''(yy)
=xf''(x/y)/y-yf'(y/x)/x+yf''(y/x)/x^3+2yf'(y/x)/x^2
+yf''(y/x)/x-xf'(x/y)/y+xf''(x/y)/y^3+2xf'(x/y)/y^2
=yf''(y/x)/x^3+2yf'(y/x)/x^2+xf''(x/y)/y^3+2xf'(x/y)/y^2

1年前

8

wtde163 幼苗

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令t=y/x,就可以解决
dy/dx=d(x*t)/dx=(xdt+tdx)dx=xdt/dx+t(1)
式子右边y/x+tan(y/x)=t+tan(t)(2)
由(1)(2)dt/tan(t)=dx/x解得cos(y/x)=c/x
U‘y=f(x/y)+y*f(x/y)’*(-x/(y^2))+f(y/x)'

1年前

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