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解微分方程组dx/dt=2x-4y,dy/dt=-5x+3y

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:数学作业 时间:2024/10/02 18:38:43
解微分方程组dx/dt=2x-4y,dy/dt=-5x+3y
dx/dt=2x-4y
dy/dt=-5x+3y
dy/dx=(-5x+3y)/(2x-4y)
(2x-4y)dy=(-5x+3y)dx
2xdy-3ydx=4ydy-5xdx
y=xu,dy=xdu+udx
2x(xdu+udx)-3xudx=4xu(xdu+udx)-5xdx
2xdu+2udx-3udx=4uxdu+4u^2dx-5dx
2x(1-2u)du=(4u^2+u-5)dx
(4u-2)du/[4u^2+u-5]=-dx/(x)
(1/18)ln|4u-5|+(28/9)ln|u-1|=C1-ln|x|
通解
(1/18)ln|4y/x -5| +(28/9)ln|y/x-1|=C1-ln|x|
∫(4u-2)du/(4u^2+u-5)=∫(4u-2)du/[(4u+5)(u-1)]=∫(2/9)du/(4u-5)+∫(28/9)du/(u-1)
=(1/18)ln|4u-5|+(28/9)ln|u-1|
(1/18)ln|4y-5x|+(28/9)ln|y-x|-(1/18)lnx-(28/9)lnx=C1-lnx
再问: 可不可以将方程组可变形为变量分离方程来解哦!请你继续帮助一下嘛,谢谢
再答: 谢谢提醒,补充如下: x+ky=(2-5k)x+(3k-4)y (3k-4)/(2-5k)=k (3k-4)=2k-5k^2 5k^2+k-4=0 (5k-4)(k+1)=0 k=-1 k=4/5 (dx-dy)/dt=7x-7y d(x+4/5y)/dt=(2-12/5)x+(-4+(12/5)y=(-2/5)(x+4y/5) d(x-y)/dt=7(x-y) ln|x+4y/5|=t+lnC1 ln|x-y|=7t+lnC0 (x+4y/5)=C1e^t x-y=C0e^7t 9y/5=C1e^t-C0e^7t 通解y=(5/9)[C1e^t-C0e^7t ] x=[(5/4)C1e^t+C0e^7t]*(4/9)