ln(1-x²)的二阶导数为[-2(1+x²) / (x²-1)²]
时间: 2024-05-21 21:17:22 浏览: 254
首先,先对 ln(1-x²) 求一阶导数:
d/dx[ln(1-x²)] = -2x / (1-x²)
然后,再对一阶导数求导数,即可得到二阶导数:
d²/dx²[ln(1-x²)] = d/dx[-2x / (1-x²)]
= 2(1-x²) / (1-x²)² - 2x(-2x) / (1-x²)³
= 2(1+x²) / (x²-1)²
因此,ln(1-x²)的二阶导数为[-2(1+x²) / (x²-1)²]。
相关问题
dy/dx+(x+(1+3x²)/(1+x+x³))y=x³+2x+x²(1+3x²)/(1+x+x³) y(0)=1
这是一个一阶线性常微分方程,可以使用常数变易法来求解。
首先,求出对应的齐次方程的通解:
dy/dx + xy = 0
将dy/dx 和 y 分离变量,得到:
dy / y = -x dx
两边同时积分,得到:
ln|y| = -1/2 x² + C1
其中,C1 是一个任意常数。解出 y,得到:
y = Ce^(-1/2 x²)
其中,C 是一个任意常数。
接下来,使用常数变易法,假设通解为:
y = u(x)e^(-1/2 x²)
将 y 和它的导数带入原方程中:
(u' + xu)e^(-1/2 x²) + (x+(1+3x²)/(1+x+x³))u(x)e^(-1/2 x²) = x³+2x+x²(1+3x²)/(1+x+x³)
化简得到:
u'(x)e^(-1/2 x²) = x³e^(1/2 x²)
两边同时积分,得到:
u(x) = 1/2 ∫x³ e^(1/2 t²) dt + C2
其中,C2 是一个任意常数。
因此,通解为:
y = Ce^(-1/2 x²) + 1/2 e^(-1/2 x²) ∫x³ e^(1/2 t²) dt
将初始条件 y(0) = 1 带入,得到:
C + 1/2 ∫0³ e^(1/2 t²) dt = 1
解出常数 C,得到:
C = 1 - 1/2 ∫0³ e^(1/2 t²) dt
将 C 带入通解中,即可得到特解。
dy/dx+(x+(1+3x²)/(1+x+x³))y=x³+2x+x²(1+3x²)/(1+x+x³) y(0)=1.
这是一个一阶线性常微分方程,可以使用常数变易法来求解。
首先,求出对应的齐次方程的通解:
dy/dx + xy = 0
将dy/dx 和 y 分离变量,得到:
dy/y = -x dx
两边同时积分,得到:
ln|y| = -1/2 x² + C1
其中,C1 是一个任意常数。解出 y,得到:
y = Ce^(-1/2 x²)
其中,C 是一个任意常数。
接下来,使用常数变易法,假设通解为:
y = u(x)e^(-1/2 x²)
将 y 和它的导数带入原方程中:
(u' + xu)e^(-1/2 x²) + (x+(1+3x²)/(1+x+x³))u(x)e^(-1/2 x²) = x³+2x+x²(1+3x²)/(1+x+x³)
化简得到:
u'(x)e^(-1/2 x²) = x³e^(1/2 x²)
两边同时积分,得到:
u(x) = 1/2 ∫x³ e^(1/2 t²) dt + C2
其中,C2 是一个任意常数。
因此,通解为:
y = Ce^(-1/2 x²) + 1/2 e^(-1/2 x²) ∫x³ e^(1/2 t²) dt
将初始条件 y(0) = 1 带入,得到:
C + 1/2 ∫0³ e^(1/2 t²) dt = 1
解出常数 C,得到:
C = 1 - 1/2 ∫0³ e^(1/2 t²) dt
将 C 带入通解中,即可得到特解。
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