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dydx=a1x+b1y+c1a2x+b2y+c2 \frac{dy}{dx}=\frac{a_1x+b_1y+c_1}{a_2x+b_2y+c_2}

  1. c1=c2=0c_1=c_2=0 时, 方程是齐次的
  2. c1=c20c_1=c_2\neq0 时, 方程是非齐次的, 但可用下列方法变换化为齐次方程:

x=X+hx=X+h, y=Y+ky=Y+k , (此处的h,k均为待定数, 可以为任意值) 则dx=dXdx=dX, dy=dYdy=dY

dydx=dYdX=a1X+b1Y+a1h+b1k+c1a2X+b2Y+a2h+b2k+c2 \frac{dy}{dx}=\frac{dY}{dX}=\frac{a_1X+b_1Y+a_1h+b_1k+c_1}{a_2X+b_2Y+a_2h+b_2k+c_2}

如果后面的常系数构成的方程组满足

{a1h+b1k+c1=0a2h+b2k+c2=0 \bigg\lbrace{ \begin{align} a_1h+b_1k&+c_1=0\\ a_2h+b_2k&+c_2=0\\ \end{align}}

  1. 且方程组的系数矩阵满足

a1b1a2b20 \begin{vmatrix} a_1 & b_1 \\ a_2 & b_2 \end{vmatrix}\neq 0

则方程可化为齐次方程, 求出通解

dYdX=a1X+b1Ya2X+b2Y \frac{dY}{dX}=\frac{a_1X+b_1Y}{a_2X+b_2Y}

求出通解后, 根据x=X+hx=X+h, y=Y+ky=Y+k 代换回xx, yy 便得原方程通解

  1. 若无法求出hh, kk

a1b1a2b2=0 \begin{vmatrix} a_1 & b_1 \\ a_2 & b_2 \end{vmatrix}= 0

a1a2=b1b2=λ\frac{a_1}{a_2}=\frac{b_1}{b_2}=\lambda , 则方程可化为:

dydx=a1x+b1y+c1λ(a1x+b1y)+c2 \frac{dy}{dx}=\frac{a_1x+b_1y+c_1}{\lambda(a_1x+b_1y)+c_2}

换元 v=a1x+b1yv=a_1x+b_1y , dvdx=a1+b1dydx\frac{dv}{dx}=a_1+b_1\frac{dy}{dx}

dydx=1b1(dvdxa1)=v+c1λv+c2 \frac{dy}{dx}=\frac{1}{b_1}(\frac{dv}{dx}-a_1)=\frac{v+c_1}{\lambda v+c_2}

这是可分离变量的微分方程

此方法可应用于更一般的方程

dydx=f(a1x+b1y+c1a2x+b2y+c2) \frac{dy}{dx}=f\Big(\frac{a_1x+b_1y+c_1}{a_2x+b_2y+c_2}\Big)