2y''y-y'^2-y^2=0的解是什么,需要过程
时间: 2023-03-30 09:01:14 浏览: 112
MATLAB APP design- 简单的函数表达式运算(Y=X1^3+X2^2+X3)
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根据所给的微分方程2y''y-y'^2-y^2=,我们可以进行如下的求解过程:
首先,我们对方程进行变形,得到:
2yy''-y'^2-y^2=
接着,我们对方程两边同时求导,得到:
2y''y+2yy'''-2y'y'y-y'y=
化简后,得到:
2y''y+2yy'''-2y'^2=
接下来,我们将方程中的y''和y'用y代替,得到:
2yy'+2y\frac{dy}{dx}-2y'^2=
移项后,得到:
2yy'+2y\frac{dy}{dx}=2y'^2
将方程两边同时除以y^2,得到:
\frac{2y'}{y}-\frac{2}{y^2}\frac{dy}{dx}=2\left(\frac{y'}{y}\right)^2
令u=\frac{y'}{y},则上式变为:
\frac{du}{dx}=2u^2-\frac{2u}{x}
这是一个一阶非齐次常微分方程,我们可以使用常数变易法求解。令u=v/x,则有:
v+x\frac{dv}{dx}=2v^2-2v
化简后,得到:
\frac{dv}{v^2-v}=\frac{dx}{x}
对上式两边同时积分,得到:
\ln|v-1|-\ln|v|=2\ln|x|+C
化简后,得到:
\frac{v-1}{v}=Cx^2
将v=\frac{y'}{y}代入上式,得到:
\frac{y'}{y}-1=Cx^2\frac{y'}{y}
化简后,得到:
\frac{dy}{dx}=Cyx^2e^{\frac{1}{2}Cx^2}
再次积分,得到:
y=C_1e^{\frac{1}{2}Cx^2+\frac{1}{4}C^2}
因此,原微分方程的解为:
y=C_1e^{\frac{1}{2}Cx^2+\frac{1}{4}C^2}
其中,C_1和C为任意常数。
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