求微分方程.dy/dx-3xy=x的通解.

求微分方程.dy/dx-3xy=x的通解.

解法一:∵dy/dx-3xy=x ==>dy/dx=x(3y+1)
==>dy/(3y+1)=xdx
==>ln│3y+1│=3x²;/2+ln│3C│(C是積分常數)
==>3y+1=3Ce^(3x²;/2)
==>y=Ce^(3x²;/2)-1/3
∴原微分方程的通解是y=Ce^(3x²;/2)-1/3(C是積分常數).
解法二:∵dy/dx-3xy==0 ==>dy/y=3xdx
==>ln│y│=3x²;/2+ln│C│(C是積分常數)
==>y=Ce^(3x²;/2)
∴根據常數變易法,設原方程得解為y=C(x)e^(3x²;/2)(C(x)表示關於x的函數)
∵y'=C'(x)e^(3x²;/2)+3xC(x)e^(3x²;/2)
代入原方程,得C'(x)e^(3x²;/2)+3xC(x)e^(3x²;/2)-3xC(x)e^(3x²;/2)=x
==>C'(x)e^(3x²;/2)=x
==>C'(x)=xe^(-3x²;/2)
∴C(x)=∫xe^(-3x²;/2)dx
=(1/3)∫e^(-3x²;/2)d(3x²;/2)
=C-e^(-3x²;/2)/3(C是積分常數)
==>y=C(x)e^(3x²;/2)=(C-e^(-3x²;/2)/3)e^(3x²;/2)=Ce^(3x²;/2)-1/3
故原微分方程的通解是y=Ce^(3x²;/2)-1/3(C是積分常數).