2022考研数学满分过关15012022考研数学满分过关150高数下【例1】求下列微分方程的通解:(1)(北京市1995年竞赛题)sin()sin()yxyxy′+−=+;(2)2(1)(arctan)0ydxxydy++−=;(3)2(21)yxy′=+−;(4)2222sinxyyxyex−′+=.【详解】(1)由sincoscossinsincoscossinyxyxyxyxy′+−=+,得2cossinyxy′=,2cossindyxdxy=∫∫,lncsccot2sinlnyyxC−=+,故方程的通解为2sincsccotxyyCe−=,其中C为任意常数.(2)由221arctan11dxyxdyyy+=++,得方程的通解为()2211arctanarctan1122arctanarctanarctanarctanarctanarctanarctanarctan11arctan(arctan)arctan1dydyyyyyyyyyyyyyxeedyCeedyCyyeydeCeyeeCyCe−−++−−−∫∫=+=+++=+=−+=−+∫∫∫其中C为任意常数.(3)令21uxy=+−,则222dudyudxdx=+=+,得22dudxu=+∫∫,1arctan22uxC=+,121arctan22xyxC+−=+,故方程的通解为2tan2()21yxCx=+−+,其中C为任意常数.(4)令2zy=,则22sinxzxzex−′+=,得2222sin(cos)xdxxdxxxzeeexdxCexC−−−∫∫=+=−+∫故方程的通解为22(cos)xyexC−=−+,其中C为任意常数.2022考研数学满分过关1502【例2】求微分方程{}2min,1xyyye′′′+−=的通解.【详解】当0x<时,2xyyye′′′+−=,齐次方程的特征方程为22(2)(1)0rrrr+−=+−=,特征根为12r=−,21r=,故齐次方程的通解为212xxyCeCe−=+.设非齐次方程的特解为1xyAxe∗=,代入方程,得13A=,故非齐次方程的通解为21213xxxyCeCexe−=++.当0x≥时,21yyy′′′+−=,设非齐次方程的特解为2yB∗=,代入方程,得12B=−,故非齐次方程的通解为23412xxyCeCe−=+−.由原方程的通解在0x=处可导,得12341234121223CCCCCCCC+=+−−++=−+解得314211849CCCC=+=+,故原方程的通解为2122121,03141,01892xxxxxCeCexexyCeCex−−++<=+++−≥其中12,CC为任意常数.【例3】(莫斯科1975年竞赛题)求()fx满足()()()1()()fxfyfxyfxfy++=−,且(0)1f′=,求()fx.【详解】令0xy==,则(0)(0)(0)1(0)(0)fffff+=−,得(0)0f=.由2022考研数学满分过关1503002220()()()()()1()()()limlim()1()lim(0)1()1()1()()xxxfxfxfxfxxfxfxfxfxxxfxfxffxfxxfxfx∆→∆→∆→+∆−+∆−−∆′==∆∆∆+′==+=+∆−∆得2()1()dfxdxfx=+∫∫,故arctan()fxxC=+.由(0)0f=,得0C=,故()tanfxx=.【例4】设曲线()yyx=位于第一象限过...