填空题 二阶微分方程y"=e2y满足条件y(0)=0,y'(0)=1的特解是y=______.
  • 1、
【正确答案】 1、-ln(1-x).    
【答案解析】[分析一] 题设的二阶微分方程不显含自变量x,令y'=p并以y为自变量可降阶为关于p的一阶微分方程.
注意当令y'=p时[*],代入原方程即得[*],把它改写为[*]=2e2y,分离变量有2pdp=2e2ydy,积分即得其通解为p2=e2y+C.
利用题设的初值知当y=0时p=1,由此可确定常数C=0.于是得到新方程p2=e2y,因为初值p=1>0,故可求p>0的解,即应解微分方程p=ey,即[*].
分离变量可得e-ydy=dx,积分即得其通解为e-y=C1-x,即y=-ln(C1-x).利用初值y(0)=0可确定常数C1=1,故所求特解是y=-ln(1-x).
[分析二] 此二阶方程不显含x且不显含y,将方程两边同乘y'得
y'y"=e2yy'
即[*]
积分得 y'2=e2y+C1
由y(0)=0,y'(0)=1,定出C1=0.因y'(0)=1>0,故可求y'>0的解y'=ey,其余同[分析一] 可求出y=-ln(1-x).
求解二阶方程
y"=f(y)
的一个方法是:两边同乘y'得
[*]
积分得[*]
由此解出y'后再求出y