
三道微积分之微分方程计算实例
主要内容:
1. 不定积分∫(x+3)dx/[(x-1)(x^2+x+2)]的解法探讨
解题步骤:
我们通过待定系数法,结合对数、反正切函数不定积分公式,来求解不定积分∫(x+3)dx/[(x-1)(x^2+x+2)]。
设:(x+3)/[(x-1)(x^2+x+2)]=(mx+n)/(x^2+x+2)-m/(x-1)。
根据系数关系,我们得到两个等式:(-1-1)m+n=1和-2m-1n=3。解此方程组,得到m=-1,n=-1。
原不定积分可转化为:
∫(x+3)dx/[(x-1)(x^2+x+2)]=∫dx/(x-1)-∫(x+1)dx/(x^2+x+2)。
利用对数函数和反正切函数的不定积分公式,我们可以得到具体解。
2. 二阶常微分方程130y”-277y’=0的通解计算
本文主要通过一阶微分方程分离变量法、一阶齐次微分方程和二阶常系数微分方程通解计算,来求解二阶常微分方程130y”-277y’=0的通解。
对于分离变量法,由130y”=277y’得到dy/dx=e^(277x/130+C00/130),再次积分得到通解y的表达式。
对于一阶齐次微分方程求解,利用公式y’=e^(∫dx)(∫0e^(-∫dx)dx+C0),化简后得到y的表达式。
对于二阶常系数微分方程求解,其特征方程为r(130r-277)=0,解得r的值后,代入通解公式得到y的表达式。
3. 四阶常微分方程4y^(4)+16y^(3)+11y”+16y’+7y=5sin3x的通解探讨
我们先解特征方程,得到四个根r的值。然后根据这些根的值,我们可以得到方程的一个通解。接下来,我们设特解的形式为msin3x+ncos3x,并代入原方程求解出m和n的值,从而得到特解的具体形式。将通解和特解相加,得到方程的通解。
本文主要通过三种不同的方法,探讨了三个微分方程的解法。这些方法包括待定系数法、分离变量法、一阶齐次微分方程和二阶常系数微分方程的通解计算等。希望这些方法能够帮助你更好地理解微分方程的解法。
