看上去像可分离变量的微分方程但“分不开”的时候,很可能就是齐次微分方程

一、题目题目 - 荒原之梦

方程 $\left(y+\sqrt{x^{2}+y^{2}}\right) \mathrm{d} x-x \mathrm{~d} y=0$ 满足条件 $y(1)=0$ 的特解为

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如何根据微分方程的特解找出通解,进而还原这个微分方程?

一、题目题目 - 荒原之梦

已知 $y_{1}=\cos 2 x-\frac{1}{4} x \cos 2 x$, $y_{2}=\sin 2 x-\frac{1}{4} x \cos 2 x$ 是某二阶线性常系数非齐次微分方程的两个解, $y_{3}=\cos 2 x$ 是它所对应的齐次方程的一个解,则该微分方程是?

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被积函数中的根式中没有平方项不能用三角代换怎么办:整体代换

一、题目题目 - 荒原之梦

$$
I=\int_{-1}^{0} \frac{\ln (1+x)}{\sqrt[3]{1+x}} \mathrm{~d} x = ?
$$

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二、解析 解析 - 荒原之梦

令:

$$
\textcolor{springgreen}{
t=\sqrt[3]{1+x}
}
$$

于是:

$$
t^{3}=1+x, \ x=t^{3}-1
$$

$$
\mathrm{~ d} x=3 t^{2} \mathrm{~ d} t, \quad \ln (1+x)=\ln \left(t^{3}\right)
$$

$$
x \in(-1,0) \Rightarrow \mathrm{~ d} t \in(0,1)
$$

于是:

$$
I=\int_{0}^{1} \frac{\ln \left(t^{3}\right)}{t} 3 t^{2} \mathrm{~ d} t \Rightarrow
$$

$$
I=3 \int_{0}^{1} t \ln \left(t^{3}\right) \mathrm{~ d} t=
$$

吸收合并,为分部积分做准备:

$$
\frac{3}{2} \int_{0}^{1} \ln \left(t^{3}\right) \mathrm{~ d} \left(t^{2}\right) =
$$

分部积分:

$$
\left.\frac{3}{2} t^{2} \ln \left(t^{3}\right)\right|_{0} ^{1}-\frac{3}{2} \int_{0}^{1} t^{2} \cdot \frac{3 t^{2}}{t^{3}} \mathrm{~ d} t =
$$

由于指数函数 $t^{2}$ 的增长率远大于对数函数 $\ln (t^{3})$, 因此,当 $t \rightarrow 0$ 时,$t^{2}$ 是 $\ln (t^{3})$ 的高阶无穷小,即 $\lim_{x \rightarrow 0} t^{2} \ln (t^{3}) = 0$:

$$
\frac{2}{3} \cdot 0-\frac{9}{2} \int_{0}^{1} t \mathrm{~ d} t=-\frac{9}{2} \cdot \frac{1}{2}=-\frac{9}{4}
$$


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如何通过通解还原微分方程?

一、题目题目 - 荒原之梦

已知 $C_{1}, C_{2}$ 是两个任意常数, 则函数 $y=C_{1} \mathrm{e}^{2 x}+C_{2} \mathrm{e}^{-x}-2 x \mathrm{e}^{-x}$ 满足的一个微分方程是:

(A) $y^{\prime \prime}+y^{\prime}-2 y=6 \mathrm{e}^{-x}$

(B) $y^{\prime \prime}-y^{\prime}-2 y=6 \mathrm{e}^{-x}$

(C) $y^{\prime \prime}+y^{\prime}-2 y=3 x \mathrm{e}^{-x}$

(D) $y^{\prime \prime}-y^{\prime}-2 y=3 x \mathrm{e}^{-x}$

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求旋转体的体积,但是不会画函数图像怎么办?

一、题目题目 - 荒原之梦

由曲线 $y=\operatorname{ch} x=\frac{\mathrm{e}^{x}+\mathrm{e}^{-x}}{2}$ 及三条直线 $x=-1$, $x=1$, $y=0$ 围成的曲边梯形绕 $Y$ 轴旋转一周而成的旋转体的体积等于多少?

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解题思路:把要求解的式子的形式往已知的形式上凑

一、题目题目 - 荒原之梦

若 $a>0, f(x)$ 在 $[0, a]$ 上连续, 并且当 $0 \leqslant x \leqslant \frac{a}{2}$ 时 $f(x)+f(a-x)=0$, 则 $\int_{0}^{a} f(x) \mathrm{d} x$

(A) $>0$

(B) $<0$

(C) $=0$

(D) 不能确定符号

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