考研微分方程计算中,并未包含伯努利方程的要求,但一样可以通过变量代换实现求解。下题为一个经典的变量代换求解,但自己发现却可以使用更巧妙的办法解答,张宇解析中并没有提及,因此记录在此。
求 xdy=(1+ylnx)ydx(x>0)
变量代换:
⇒ xy′=y+y2lnx
⇒ y2xy′=y1+lnx
令t = y1,那么dxdt=−y21dxdy
⇒ −xdxdt=t+lnx
凑出一阶线性微分方程形式
⇒ dxdt+x1t=−xlnx
⇒ t=e−∫x1dx(∫e∫x1dx(−xlnx)dx+C)
⇒ t=x1(∫x(−xlnx)dx+C)=−x1(xlnx−x+C)=y1
⇒ x=xy−xylnx+Cy
凑导数形式:
⇒ xy′=y+lnxy2
⇒ y2y−xy′=−lnx
⇒ (yx)′=−lnx
⇒ −yx=xlnx−x+C
⇒ x=xy−xylnx+Cy