可化为齐次方程的方程

二、可化为齐次方程的方程

方程

当C=C1=0时是齐次方程,否则不是齐次方程.

在非齐次方程情况下想借助于齐次方程解决,解题基本思路是首先替换变量,即

其中h及k是待定常数.

此时,原方程化为

要使方程(5)为Y关于X的齐次方程,只须选取适当h和k,使

(1)当ab1≠a1b时,由克拉默法则可解出唯一的h及k满足上述条件.

此时方程(5)化为齐次方程

求出它的通解,再以x-h代替X,以y-k代替Y,便得原方程的通解.

(2)当ab1=a1b时,可令=λ,那么原方程(3)可写为

引入新的未知函数v=ax+by,可得

于是,原方程变为

为可分离变量型方程.

以上所介绍的方法可用于更一般的方程,即

例2 解方程(x-y+1)dx-(x+y-3)dy=0.

解 方程化为

令x=X+h,y=Y+k,代入上式得

令h,k满足方程

解得h=1,k=2,所以

x=X+1,y=Y+2,

因此,原方程化为

是齐次方程.可令u=,则

代入,整理得

分离变量,得

两边积分,得

Y2+2 XY-X2=C.

以X=x-1和Y=y-2代回,得原方程通解为

(y-2)2+2(x-1)(y-2)-(x-1)2=C (C为任意常数).