微分方程满足条件的解为 。
答案
,取 的分支,
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(1)换元。右端只依赖 ,令 ,则 。原方程要求 ,初值为 ,所以在含初值的解区间内取 。代入得
(2)分离变量并积分。因 ,有 。将 写成 ,积分得 。回代 ,两边消去 ,得到 。由 得 ,故
(3)说明分支与定义区间。正分支满足 。在 上,左端导数为 ,值域为 ,故它唯一确定 上的正函数 ,进而唯一确定 。这就是包含初值点的解分支。
(4)回代核对。对隐式关系求导,得 ,即 ;正分支上 ,所以 。代入 也满足原关系。
,取 的分支,
(1)换元。右端只依赖 ,令 ,则 。原方程要求 ,初值为 ,所以在含初值的解区间内取 。代入得
(2)分离变量并积分。因 ,有 。将 写成 ,积分得 。回代 ,两边消去 ,得到 。由 得 ,故
(3)说明分支与定义区间。正分支满足 。在 上,左端导数为 ,值域为 ,故它唯一确定 上的正函数 ,进而唯一确定 。这就是包含初值点的解分支。
(4)回代核对。对隐式关系求导,得 ,即 ;正分支上 ,所以 。代入 也满足原关系。