dy/dx=2/x,y|x=e=3的通解
《dy/dx=2/x,y|x=e=3的通解求解》
在微积分的奇妙世界里,我们常常会遇到各种类型的微分方程。今天,让我们一同来探寻微分方程dy/dx = 2/x,且满足条件y|x=e = 3的通解。
对于这个微分方程,我们可以通过对两边进行积分来求解。将dy/dx = 2/x变形为dy = (2/x)dx,然后对等式两边同时积分。左边∫dy = y + C₁(C₁为积分常数),右边∫(2/x)dx = 2ln|x| + C₂(C₂为积分常数)。将两边的积分结果合并,可得y = 2ln|x| + C(这里C = C₁ - C₂,仍为任意常数)。
接下来,我们需要利用给定的条件y|x=e = 3来确定常数C的值。当x = e时,y = 3,将这些值代入通解y = 2ln|x| + C中,得到3 = 2ln|e| + C。由于ln|e| = 1,所以3 = 2 + C,解得C = 1。
因此,该微分方程满足条件y|x=e = 3的特解为y = 2ln|x| + 1。而其通解则为y = 2lnx + C,其中C为任意常数。这个通解涵盖了所有满足该微分方程的函数关系,体现了数学中一般与特殊的辩证关系,也为我们进一步研究和应用此类微分方程提供了重要的基础。
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