• 高等数学(第七版)同济大学 习题7-2 个人解答


    高等数学(第七版)同济大学 习题7-2

     

    1.  求下列微分方程的通解: 1.  1. 求下列微分方程的通解:

       ( 1 )    x y ′ − y l n   y = 0 ;                                   ( 2 )    3 x 2 + 5 x − 5 y ′ = 0 ;    ( 3 )    1 − x 2 y ′ = 1 − y 2 ;                        ( 4 )    y ′ − x y ′ = a ( y 2 + y ′ ) ;    ( 5 )    s e c 2   x t a n   y d x + s e c 2   y t a n   x d y = 0 ;  ( 6 )    d y d x = 1 0 x + y ;    ( 7 )    ( e x + y − e x ) d x + ( e x + y + e y ) d y = 0 ;   ( 8 )    c o s   x i s i n   y d x + s i n   x c o s   y d y = 0 ;    ( 9 )    ( y + 1 ) 2 d y d x + x 3 = 0 ;                          ( 10 )    y d x + ( x 2 − 4 x ) d y = 0.   (1)  xyyln y=0                                  (2)  3x2+5x5y=0  (3)  1x2y=1y2                       (4)  yxy=a(y2+y)  (5)  sec2 xtan ydx+sec2 ytan xdy=0 (6)  dydx=10x+y  (7)  (ex+yex)dx+(ex+y+ey)dy=0  (8)  cos xisin ydx+sin xcos ydy=0  (9)  (y+1)2dydx+x3=0                         (10)  ydx+(x24x)dy=0.   (1)  xyyln y=0                                  (2)  3x2+5x5y=0  (3)  1x2 y=1y2                        (4)  yxy=a(y2+y)  (5)  sec2 xtan ydx+sec2 ytan xdy=0 (6)  dxdy=10x+y  (7)  (ex+yex)dx+(ex+y+ey)dy=0  (8)  cos xisin ydx+sin xcos ydy=0  (9)  (y+1)2dxdy+x3=0                         (10)  ydx+(x24x)dy=0.

    解:

       ( 1 )  原方程为 x d y d x − y l n   y = 0 ,分离变量得 d y y l n   y = d x x ,两端积分,得 l n   ∣ l n   y ∣ = l n   ∣ x ∣ + l n   C 1 = l n   ∣ C 1 x ∣           ( C 1 > 0 ) ,即 l n   y = ± C 1 x ,通解为 l n   y = C x , y = e C x .    ( 2 )  原方程为 5 y ′ = 3 x 2 + 5 x ,两端积分,得 5 y = x 3 + 5 2 x 2 + C 1 ,通解为 y = 1 5 x 3 + 1 2 x 2 + C   ( C = C 1 5 )    ( 3 )  原方程为 1 − x 2 d y d x = 1 − y 2 ,分离变量得 d y 1 − y 2 = d x 1 − x 2 ,两端积分,         得 a r c s i n   y = a r c s i n   x + C ,为原方程的通解。    ( 4 )  原方程为 ( 1 − x − a ) d y d x = a y 2 ,分离变量得 d y y 2 = a 1 − x − a d x ,两端积分,         得 − 1 y = − a l n   ∣ 1 − x − a ∣ − C ,即 y = 1 a l n   ∣ 1 − x − a ∣ + C 是原方程的通解 .    ( 5 )  原方程分离变量得 s e c 2   y t a n   y d y = − s e c 2   x t a n   x d x ,两端积分,得 l n   ∣ t a n   y ∣ = − l n   ∣ t a n   x ∣ + l n   C 1 ,          l n   ∣ t a n   y ⋅ t a n   x ∣ = l n   C 1 ,即 t a n   y ⋅ t a n   x = ± C 1 ,所以原方程的通解为 t a n   y ⋅ t a n   x + C .    ( 6 )  原方程分离变量得 1 0 − y d y = 1 0 x d x ,两端积分,得 − 1 0 − y l n   10 = 1 0 x l n   10 + C 1 , 1 0 x + 1 0 − y = C   ( C = − C 1 l n   10 ) .    ( 7 )  原方程为 e x ( e y − 1 ) d x + e y ( e x + 1 ) d y = 0 ,分离变量得 e y e y − 1 d y = − e x e x + 1 d x ,两端积分,         得 l n   ∣ e y − 1 ∣ = − l n ( e x + 1 ) + l n   C 1 , l n   ∣ ( e x + 1 ) ( e y − 1 ) ∣ = l n   C 1 ,即 ( e x + 1 ) ( e y − 1 ) = ± C 1 ,         所以原方程的通解为 ( e x + 1 ) ( e y − 1 ) = C .    ( 8 )  原方程分离变量得 c o s   y s i n   y d y = − c o s   x s i n   x d x ,两端积分,得 l n   ∣ s i n   y ∣ = − l n   ∣ s i n   x ∣ + l n   C 1 ,         即 l n   ∣ s i n   y s i n   x ∣ = l n   C 1 , 或 s i n   y s i n   x = ± C 1 ,所以原方程的通解为 s i n   y s i n   x = C .    ( 9 )  原方程分离变量得 ( y + 1 ) 2 d y = − x 3 d x ,两端积分,得 1 3 ( y + 1 ) 3 = − 1 4 x 4 + C 1 ,         所以原方程的通解为 3 x 4 + 4 ( y + 1 ) 3 = C   ( C = 12 C 1 )    ( 10 )  原方程分离变量得 d y y = d x 4 x − x 2 ,两端积分,得 l n   ∣ y ∣ = ∫ d x ( 4 − x ) x = 1 4 ∫ ( 1 4 − x + 1 x ) d x =           1 4 ( l n   ∣ x ∣ − l n   ∣ 4 − x ∣ ) + l n   C 1 = 1 4 l n   ∣ x 4 − x ∣ + l n   C 1 ,即 l n   ∣ y 4 ( 4 − x ) ∣ = l n   ∣ 4 C 1 x ∣ ,或 y 4 ( 4 − x ) = ± 4 C 1 x ,           所以原方程的通解为 y 4 ( 4 − x ) = C x .   (1) xdydxyln y=0dyyln y=dxxln |ln y|=ln |x|+ln C1=ln |C1x|         (C1>0)ln y=±C1xln y=Cxy=eCx.  (2) 5y=3x2+5x5y=x3+52x2+C1y=15x3+12x2+C (C=C15)  (3) 1x2dydx=1y2dy1y2=dx1x2        arcsin y=arcsin x+C  (4) (1xa)dydx=ay2dyy2=a1xadx        1y=aln |1xa|Cy=1aln |1xa|+C.  (5) sec2 ytan ydy=sec2 xtan xdxln |tan y|=ln |tan x|+ln C1        ln |tan ytan x|=ln C1tan ytan x=±C1tan ytan x+C.  (6) 10ydy=10xdx10yln 10=10xln 10+C110x+10y=C (C=C1ln 10).  (7) ex(ey1)dx+ey(ex+1)dy=0eyey1dy=exex+1dx        ln |ey1|=ln(ex+1)+ln C1ln |(ex+1)(ey1)|=ln C1(ex+1)(ey1)=±C1        (ex+1)(ey1)=C.  (8) cos ysin ydy=cos xsin xdxln |sin y|=ln |sin x|+ln C1        ln |sin ysin x|=ln C1,sin ysin x=±C1sin ysin x=C.  (9) (y+1)2dy=x3dx13(y+1)3=14x4+C1        3x4+4(y+1)3=C (C=12C1)  (10) dyy=dx4xx2ln |y|=dx(4x)x=14(14x+1x)dx=         14(ln |x|ln |4x|)+ln C1=14ln |x4x|+ln C1ln |y4(4x)|=ln |4C1x|y4(4x)=±4C1x          y4(4x)=Cx.   (1) 原方程为xdxdyyln y=0,分离变量得yln ydy=xdx,两端积分,得ln ln y=ln x+ln C1=ln C1x         (C1>0),即ln y=±C1x,通解为ln y=Cxy=eCx.  (2) 原方程为5y=3x2+5x,两端积分,得5y=x3+25x2+C1,通解为y=51x3+21x2+C (C=5C1)  (3) 原方程为1x2 dxdy=1y2 ,分离变量得1y2 dy=1x2 dx,两端积分,        arcsin y=arcsin x+C,为原方程的通解。  (4) 原方程为(1xa)dxdy=ay2,分离变量得y2dy=1xaadx,两端积分,        y1=aln ∣1xaC,即y=aln ∣1xa+C1是原方程的通解.  (5) 原方程分离变量得tan ysec2 ydy=tan xsec2 xdx,两端积分,得ln tan y=ln tan x+ln C1        ln tan ytan x=ln C1,即tan ytan x=±C1,所以原方程的通解为tan ytan x+C.  (6) 原方程分离变量得10ydy=10xdx,两端积分,得ln 1010y=ln 1010x+C110x+10y=C (C=C1ln 10).  (7) 原方程为ex(ey1)dx+ey(ex+1)dy=0,分离变量得ey1eydy=ex+1exdx,两端积分,        ln ey1∣=ln(ex+1)+ln C1ln (ex+1)(ey1)=ln C1,即(ex+1)(ey1)=±C1        所以原方程的通解为(ex+1)(ey1)=C.  (8) 原方程分离变量得sin ycos ydy=sin xcos xdx,两端积分,得ln sin y=ln sin x+ln C1        ln sin ysin x=ln C1,sin ysin x=±C1,所以原方程的通解为sin ysin x=C.  (9) 原方程分离变量得(y+1)2dy=x3dx,两端积分,得31(y+1)3=41x4+C1        所以原方程的通解为3x4+4(y+1)3=C (C=12C1)  (10) 原方程分离变量得ydy=4xx2dx,两端积分,得ln y=(4x)xdx=41(4x1+x1)dx=         41(ln xln ∣4x)+ln C1=41ln  4xx +ln C1,即ln y4(4x)=ln ∣4C1x,或y4(4x)=±4C1x          所以原方程的通解为y4(4x)=Cx.


    2.  求下列微分方程满足所给初值条件的特解: 2.  2. 求下列微分方程满足所给初值条件的特解:

       ( 1 )    y ′ = e 2 x − y , y ∣ x = 0 = 0 ;    ( 2 )    c o s   x s i n   y d y = c o s   y s i n   x d x , y ∣ x = 0 = π 4 ;    ( 3 )    y ′ s i n   x = y l n   y , y ∣ x = π 2 = e ;    ( 4 )    c o s   y d x + ( 1 + e − x ) s i n   y d y = 0 , y ∣ x = 0 = π 4 ;    ( 5 )    x d y + 2 y d x = 0 , y ∣ x = 2 = 1.   (1)  y=e2xyy|x=0=0  (2)  cos xsin ydy=cos ysin xdxy|x=0=π4  (3)  ysin x=yln yy|x=π2=e  (4)  cos ydx+(1+ex)sin ydy=0y|x=0=π4  (5)  xdy+2ydx=0y|x=2=1.   (1)  y=e2xyyx=0=0  (2)  cos xsin ydy=cos ysin xdxyx=0=4π  (3)  ysin x=yln yyx=2π=e  (4)  cos ydx+(1+ex)sin ydy=0yx=0=4π  (5)  xdy+2ydx=0yx=2=1.

    解:

       ( 1 )  原方程分离变量得 e y d y = e 2 x d x ,两端积分,得 e y = 1 2 e 2 x + C ,由 y ∣ x = 0 = 0 ,得 1 = e 0 = 1 2 e 0 + C ,          C = 1 2 ,即 e y = 1 2 ( e 2 x + 1 ) ,所求特解为 y = l n   e 2 x + 1 2 .    ( 2 )  原方程分离变量得 t a n   y d y = t a n   x d x ,两端积分,得 − l n   ∣ c o s   y ∣ = − l n   ∣ c o s   x ∣ − l n   C 1 ,         即 c o s   y = C c o s   x ,代入初值条件, x = 0 , y = π 4 ,得 C = 2 2 ,所求特解为 2 c o s   y = c o s   x .    ( 3 )  原方程分离变量得 d y y l n   y = d x s i n   x ,两端积分,得 l n   ∣ l n   y ∣ = l n   ∣ t a n   x 2 ∣ + l n   C 1 ,即 l n   y = C t a n   x 2 ,         代入初值条件, x = π 2 , y = e ,得 C = 1 ,所求特解为 y = e t a n   x 2    ( 4 )  原方程分离变量得 e x e x + 1 d x = − t a n   y d y ,两端积分,得 l n ( e x + 1 ) = l n   ∣ c o s   y ∣ + l n   C 1 ,         即 e x + 1 = C c o s   y ,代入初值条件, x = 0 , y = π 4 ,得 C = 2 2 ,所以, e x + 1 = 2 2 c o s   y ,         所求特解为 ( e x + 1 ) s e c   y = 2 2 .    ( 5 )  原方程分离变量得 d y y = − 2 d x x ,两端积分,得 l n   ∣ y ∣ = − 2 l n   ∣ x ∣ + l n   C 1 = l n   x − 2 + l n   C 1 ,         即 x 2 y = C ,代入初值条件, x = 2 , y = 1 ,得 C = 4 ,所求特解为 x 2 y = 4.   (1) eydy=e2xdxey=12e2x+Cy|x=0=01=e0=12e0+C        C=12ey=12(e2x+1)y=ln e2x+12.  (2) tan ydy=tan xdxln |cos y|=ln |cos x|ln C1        cos y=Ccos xx=0y=π4C=222cos y=cos x.  (3) dyyln y=dxsin xln |ln y|=ln |tan x2|+ln C1ln y=Ctan x2        x=π2y=eC=1y=etan x2  (4) exex+1dx=tan ydyln(ex+1)=ln |cos y|+ln C1        ex+1=Ccos yx=0y=π4C=22ex+1=22cos y        (ex+1)sec y=22.  (5) dyy=2dxxln |y|=2ln |x|+ln C1=ln x2+ln C1        x2y=Cx=2y=1C=4x2y=4.   (1) 原方程分离变量得eydy=e2xdx,两端积分,得ey=21e2x+C,由yx=0=0,得1=e0=21e0+C        C=21,即ey=21(e2x+1),所求特解为y=ln 2e2x+1.  (2) 原方程分离变量得tan ydy=tan xdx,两端积分,得ln cos y=ln cos xln C1        cos y=Ccos x,代入初值条件,x=0y=4π,得C=22 ,所求特解为2 cos y=cos x.  (3) 原方程分离变量得yln ydy=sin xdx,两端积分,得ln ln y=ln  tan 2x +ln C1,即ln y=Ctan 2x        代入初值条件,x=2πy=e,得C=1,所求特解为y=etan 2x  (4) 原方程分离变量得ex+1exdx=tan ydy,两端积分,得ln(ex+1)=ln cos y+ln C1        ex+1=Ccos y,代入初值条件,x=0y=4π,得C=22 ,所以,ex+1=22 cos y        所求特解为(ex+1)sec y=22 .  (5) 原方程分离变量得ydy=2xdx,两端积分,得ln y=2ln x+ln C1=ln x2+ln C1        x2y=C,代入初值条件,x=2y=1,得C=4,所求特解为x2y=4.


    3.  有一盛满了水的圆锥形漏斗,高为 10 c m ,顶角为 6 0 ∘ ,漏斗下面有面积为 0.5 c m 2 的孔,求水面高度     变化的规律及水流完所需的时间 . 3. 10cm600.5cm2    . 3. 有一盛满了水的圆锥形漏斗,高为10cm,顶角为60,漏斗下面有面积为0.5cm2的孔,求水面高度    变化的规律及水流完所需的时间.
    解:

      水从孔口流出的流量 Q 是单位时间内流出孔口的水的体积,即 Q = d V d t ,又从力学知道, Q = 0.62 S 2 g h ,   其中 0.62 为流量系数, S 为孔口截面积, g 为重力加速度 , h 为水面到孔口的高度,有 d V d t = 0.62 S 2 g h ,   即 d V = 0.62 S 2 g h d t ( 1 ),设在时刻 t ,水面高度为 h = h ( t ) ,则 x = h t a n   3 0 ∘ = 3 3 h ,于是在时间   间隔 [ t ,   t + d t ] 内漏斗流出的水的体积,即水体积的改变量 d V = − π x 2 d h = − π 3 h 2 d h ( 2 ),由 ( 1 ) , ( 2 ) 得   微分方程 0.62 S 2 g h d t = − π 3 h 2 d h ,并有初值条件 h t = 0 = 10. 由微分方程分离变量得 d t = − π 3 × 0.62 S 2 g h 5 2 d h ,   两端积分,得 t = − 2 π 15 × 0.62 S 2 g h 5 2 + C ,代入初值条件, t = 0 , h = 10 ,得 C = 2 π 15 × 0.62 S 2 g 1 0 5 2 ,   此时, t = 2 π 15 × 0.62 S 2 g ( 1 0 5 2 − h 5 2 ) . 代入 S = 0.5 ( c m 2 ) , g = 980 ( c m / s 2 ) ,得 t = − 0.0305 h 5 2 + 9.64 ,代入 h = 0 ,   得水流完所需时间 t ≈ 10 ( s ) .   QQ=dVdtQ=0.62S2gh  0.62Sg,hdVdt=0.62S2gh  dV=0.62S2ghdt1th=h(t)x=htan 30=33h  [t, t+dt]dV=πx2dh=π3h2dh2(1)(2)  0.62S2ghdt=π3h2dhht=0=10.dt=π3×0.62S2gh52dh  t=2π15×0.62S2gh52+Ct=0h=10C=2π15×0.62S2g1052  t=2π15×0.62S2g(1052h52).S=0.5(cm2)g=980(cm/s2)t=0.0305h52+9.64h=0  t10(s).   水从孔口流出的流量Q是单位时间内流出孔口的水的体积,即Q=dtdV,又从力学知道,Q=0.62S2gh   其中0.62为流量系数,S为孔口截面积,g为重力加速度,h为水面到孔口的高度,有dtdV=0.62S2gh   dV=0.62S2gh dt1),设在时刻t,水面高度为h=h(t),则x=htan 30=33 h,于是在时间  间隔[t, t+dt]内漏斗流出的水的体积,即水体积的改变量dV=πx2dh=3πh2dh2),由(1)(2)  微分方程0.62S2gh dt=3πh2dh,并有初值条件ht=0=10.由微分方程分离变量得dt=3×0.62S2g πh25dh  两端积分,得t=15×0.62S2g 2πh25+C,代入初值条件,t=0h=10,得C=15×0.62S2g 2π1025  此时,t=15×0.62S2g 2π(1025h25).代入S=0.5(cm2)g=980(cm/s2),得t=0.0305h25+9.64,代入h=0  得水流完所需时间t10(s).


    4.  质量为 1 g 的质点受外力作用做直线运动,这外力和时间成正比,和质点运动的速度成反比。     在 t = 10 s 时,速度等于 50 c m / s ,外力为 4 g ⋅ c m / s 2 ,问从运动开始经过了 1 m i n 后的速度是多少? 4. 1g线    t=10s50cm/s4gcm/s21min 4. 质量为1g的质点受外力作用做直线运动,这外力和时间成正比,和质点运动的速度成反比。    t=10s时,速度等于50cm/s,外力为4gcm/s2,问从运动开始经过了1min后的速度是多少?
    解:

      设在时刻 t ,质点运动速度为 v = v ( t ) ,根据已知条件,有 f = m v ′ = k t v ,由 m = 1 , t = 10 , v = 50 , f = 4 ,     得 k = f ⋅ v t = 20 ,有微分方程 v ′ = 20 t v ,分离变量得 v d v = 20 t d t ,两端积分,得 v 2 = 20 t 2 + C ,代入初值   条件, t = 10 , v = 50 ,得 C = 500 ,得特解为 v = 20 t 2 + 500 ,当 t = 60 ( s ) 时,    v = 20 × 6 0 2 + 500 = 269.3 ( c m / s ) .   tv=v(t)f=mv=ktvm=1t=10v=50f=4   k=fvt=20v=20tvvdv=20tdtv2=20t2+C  t=10v=50C=500v=20t2+500t=60(s)  v=20×602+500=269.3(cm/s).    设在时刻t,质点运动速度为v=v(t),根据已知条件,有f=mv=kvt,由m=1t=10v=50f=4  k=tfv=20,有微分方程v=20vt,分离变量得vdv=20tdt,两端积分,得v2=20t2+C,代入初值  条件,t=10v=50,得C=500,得特解为v=20t2+500 ,当t=60(s)时,  v=20×602+500 =269.3(cm/s).


    5.  镭的衰变有如下的规律:镭的衰变速度的与它的现存量 R 成正比。由经验材料得知,镭经过 1600 年后,     只余原始量 R 0 的一半,试求镭的现存量 R 与时间 t 的函数关系 . 5. R1600    R0Rt. 5. 镭的衰变有如下的规律:镭的衰变速度的与它的现存量R成正比。由经验材料得知,镭经过1600年后,    只余原始量R0的一半,试求镭的现存量R与时间t的函数关系.
    解:

      设在时刻 t ,镭的存量为 R = r ( t ) ,根据已知条件, d R d t = − λ R ,即 d R R = − λ d t ,两端积分,   得 l n   R = − λ t + l n   C ,即 R = C e − λ t 。因为 t = 0 时, R = R 0 ,所以 C = R 0 , R = R 0 e − λ t ,将 t = 1600 ,    R = 1 2 R 0 代入上式,得 1 2 = e − 1600 λ ,即 λ = l n   2 1600 ,所以, R = R 0 e − l n   2 1600 t = R 0 e − 0.000433 t .   tR=r(t)dRdt=λRdRR=λdt  ln R=λt+ln CR=Ceλtt=0R=R0C=R0R=R0eλtt=1600  R=12R012=e1600λλ=ln 21600R=R0eln 21600t=R0e0.000433t.   设在时刻t,镭的存量为R=r(t),根据已知条件,dtdR=λR,即RdR=λdt,两端积分,  ln R=λt+ln C,即R=Ceλt。因为t=0时,R=R0,所以C=R0R=R0eλt,将t=1600  R=21R0代入上式,得21=e1600λ,即λ=1600ln 2,所以,R=R0e1600ln 2t=R0e0.000433t.


    6.  一曲线通过点 ( 2 ,   3 ) ,它在两坐标轴间的任一切线线段均被切点所平分,求这曲线方程 . 6. 线(2, 3)线线线. 6. 一曲线通过点(2, 3),它在两坐标轴间的任一切线线段均被切点所平分,求这曲线方程.
    解:

      设曲线方程为 y = y ( x ) ,切点为 ( x ,   y ) ,根据已知条件,切线在 x 轴与 y 轴上的截距分别为 2 x 和 2 y ,得切线   斜率为 y ′ = 2 y − 0 0 − 2 x = − y x ,分离变量得 d y y = − d x x ,两端积分,得 l n   ∣ y ∣ = − l n   ∣ x ∣ + l n   C 1 ,即 x y = C ,   代入初值条件, x = 2 , y = 3 ,得 C = 6 ,所以曲线方程为 x y = 6.   线y=y(x)(x, y)线xy2x2y线  y=2y002x=yxdyy=dxxln |y|=ln |x|+ln C1xy=C  x=2y=3C=6线xy=6.   设曲线方程为y=y(x),切点为(x, y),根据已知条件,切线在x轴与y轴上的截距分别为2x2y,得切线  斜率为y=02x2y0=xy,分离变量得ydy=xdx,两端积分,得ln y=ln x+ln C1,即xy=C  代入初值条件,x=2y=3,得C=6,所以曲线方程为xy=6.


    7.  小船从河边点 O 处出发行驶向对岸(两岸为平行直线)。设船速为 α ,船行方向始终与河岸垂直,又设     河宽为 h ,河中任一点处得水流速度与该点到两岸距离的乘积成正比(比例系数为 k )。求小船的航行路线 . 7. O线α    hk线. 7. 小船从河边点O处出发行驶向对岸(两岸为平行直线)。设船速为α,船行方向始终与河岸垂直,又设    河宽为h,河中任一点处得水流速度与该点到两岸距离的乘积成正比(比例系数为k)。求小船的航行路线.
    解:

      设小船的航行路线为 C : { x = x ( t ) , y = y ( t ) , ,则在时刻 t ,小船的实际航行速度为 v ( t ) = ( x ′ ( t ) ,   y ′ ( t ) ) ,   其中 x ′ ( t ) = k y ( h − y ) 为水的流速, y ′ ( t ) = α 为小船的实际速度,小船航行路线的切线方向就是小船的实际   速度方向,有 d y d x = y ′ ( t ) x ′ ( t ) = α k y ( h − y ) 。分离变量得 d x = k α y ( h − y ) d y ,两端积分,   得 x = k α ∫ ( h y − y 2 ) d y = k α ( h 2 y 2 − 1 3 y 3 ) + C ,因为小船出发于点 ( 0 ,   0 ) ,代入初值条件, x = 0 , y = 0 ,   得 C = 0 ,所以小船航行的路线的方程为 x = k α ( h 2 y 2 − 1 3 y 3 )   线C:{x=x(t)y=y(t)tv(t)=(x(t), y(t))  x(t)=ky(hy)y(t)=α线线  dydx=y(t)x(t)=αky(hy)dx=kαy(hy)dy  x=kα(hyy2)dy=kα(h2y213y3)+C(0, 0)x=0y=0  C=0线x=kα(h2y213y3)   设小船的航行路线为C: x=x(t)y=y(t),则在时刻t,小船的实际航行速度为v(t)=(x(t), y(t))  其中x(t)=ky(hy)为水的流速,y(t)=α为小船的实际速度,小船航行路线的切线方向就是小船的实际  速度方向,有dxdy=x(t)y(t)=ky(hy)α。分离变量得dx=αky(hy)dy,两端积分,  x=αk(hyy2)dy=αk(2hy231y3)+C,因为小船出发于点(0, 0),代入初值条件,x=0y=0  C=0,所以小船航行的路线的方程为x=αk(2hy231y3)

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  • 原文地址:https://blog.csdn.net/navicheung/article/details/126716898