题目
微分方程 '-yln y=0 的通解为 () .

题目解答
答案
y=e^{Cx}
解析
考查要点:本题主要考查一阶微分方程的解法,特别是可分离变量方程的解题思路。关键在于将方程中的变量分离,转化为两边积分的形式。
解题核心思路:
- 整理方程:将方程变形为关于$dy$和$dx$的分离形式。
- 变量分离:将$x$与$y$的项分别移到等式两边。
- 积分求解:对两边分别积分,注意积分常数的处理。
- 化简结果:通过代数变形得到通解的显式表达式。
破题关键点:
- 识别方程类型:确认方程属于可分离变量方程。
- 正确换元积分:对$\int \frac{dy}{y \ln y}$使用换元法,令$u = \ln y$。
- 处理绝对值与常数:积分后通过指数运算消去绝对值,合并常数项。
步骤1:整理方程
原方程 $xy' - y \ln y = 0$ 可变形为:
$x \frac{dy}{dx} = y \ln y$
步骤2:变量分离
将方程两边同时除以$y \ln y$,并乘以$dx$:
$\frac{dy}{y \ln y} = \frac{dx}{x}$
步骤3:积分求解
对两边分别积分:
- 左边积分:令$u = \ln y$,则$du = \frac{1}{y} dy$,得:
$\int \frac{dy}{y \ln y} = \int \frac{du}{u} = \ln |u| + C = \ln |\ln y| + C$ - 右边积分:
$\int \frac{dx}{x} = \ln |x| + C$
步骤4:联立结果
联立两边积分结果:
$\ln |\ln y| = \ln |x| + C$
步骤5:化简通解
取指数消去绝对值,并合并常数:
$|\ln y| = C |x| \quad \Rightarrow \quad \ln y = C x \quad \Rightarrow \quad y = e^{C x}$
(其中$C$为任意常数)