考研数学全微分方程经典例题

更新时间:2025-10-26 00:44:36
最佳答案

在考研数学中,全微分方程是一个重要的考点。以下是一个经典的例题:

例题:已知函数 \( f(x, y) \) 在 \( \mathbb{R}^2 \) 上具有连续的偏导数,且满足 \( f(x, y) = xy \)。求通过点 \( (1, 2) \) 的全微分方程。

解题步骤:
1. 首先,计算 \( f(x, y) \) 关于 \( x \) 和 \( y \) 的偏导数:
\[ f_x = \frac{\partial f}{\partial x} = y, \quad f_y = \frac{\partial f}{\partial y} = x. \]

2. 根据全微分的定义,全微分方程可以表示为:
\[ dy - dx = f_x(x, y)dx + f_y(x, y)dy. \]

3. 将 \( f_x \) 和 \( f_y \) 的表达式代入上述方程,得到:
\[ dy - dx = ydx + xdy. \]

4. 整理方程,得到:
\[ (1 - x)dy = (1 - y)dx. \]

5. 因此,通过点 \( (1, 2) \) 的全微分方程为:
\[ (1 - x)dy = (1 - y)dx. \]

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