题目
[题目]微分方程 =dfrac (y(1-x))(x) 的通解是 __-|||-__

题目解答
答案

解析
考查要点:本题主要考查可分离变量微分方程的解法,需要将方程中的变量分离后分别积分,最终得到通解。
解题核心思路:
- 分离变量:将方程改写为仅含$y$的项和仅含$x$的项分别位于等式两边。
- 积分求解:对两边分别积分,注意积分常数的处理。
- 整理结果:通过代数变形将结果转化为显式表达式。
破题关键点:
- 正确分离变量,确保方程两边仅含单一变量。
- 积分时注意分解分式,简化计算过程。
- 最终结果需用指数函数消去对数,得到通解的标准形式。
步骤1:分离变量
原方程为:
$y' = \frac{y(1-x)}{x}$
将方程改写为微分形式:
$\frac{dy}{dx} = \frac{y(1-x)}{x}$
两边同乘$dx$并除以$y$,得到:
$\frac{dy}{y} = \frac{1-x}{x} dx$
步骤2:积分求解
对两边分别积分:
- 左边积分:$\int \frac{1}{y} dy = \ln |y| + C_1$
- 右边积分:将$\frac{1-x}{x}$分解为$\frac{1}{x} - 1$,则:
$\int \left( \frac{1}{x} - 1 \right) dx = \ln |x| - x + C_2$
综合两边结果:
$\ln |y| = \ln |x| - x + C$
(其中$C = C_2 - C_1$为常数)
步骤3:整理结果
对等式两边取指数消去对数:
$|y| = e^{\ln |x| - x + C} = e^{\ln |x|} \cdot e^{-x} \cdot e^{C} = |x| e^{-x} \cdot C'$
(其中$C' = e^{C}$为正数常数)
去掉绝对值符号并合并常数,得通解:
$y = C x e^{-x}$
($C$为任意常数)