d^2y/dx^2+dy/(xdx)+mx^2=n的解
1个回答

令p=y'=dy/dx,则d²y/dx²=dy'/dx=dp/dx

原方程变为:dp/dx+p/x+mx²=n (1)

此为关于p的一次微分方程

其齐次方程为 dp/dx+p/x=0

齐次方程通解为 p=C1/x

设非齐次方程通解为 p=u/x,则dp/dx=(u'x-u)/x²

带入方程(1),可得

(u'x-u)/x²+u/x²=u'/x=n-mx²

即 du=x(n-mx²)dx,两边积分可得

u=nx²/2-mx^4/4+C1

∴方程(1)的通解为

p=u/x=nx/2-mx³/4+C1/x

将p=dy/dx带回,可得

dy=pdx=(nx/2-mx³/4+C1/x)dx,两边积分可得

y=nx²/4-mx^4/16+C1ln|x|+C2

此即为原方程的通解