变量 和 满足微分方程 。
- (a)
通过代换 ,证明 。由此证明,满足当 时 的特解可以表示为 的形式,其中 和 是待求常数。
- (b)
对于在 (a) 部分中求得的解的图像,求最靠近 轴的两条垂直渐近线的方程。
它不会直接告诉你答案,而是问你卡在哪一步看看 AI 是怎么陪你一步步弄懂这道题的
完整解法
3(a)
1. Differentiate the given substitution with respect to $x$.
Using the product rule on :
2. Substitute $y$ and $\frac{dy}{dx}$ into the given differential equation.
Substitute into :
3. Expand and simplify to obtain the given expression for $\frac{dz}{dx}$.
Dividing by (since ):
4. Separate the variables and integrate.
5. Substitute back $z = y\cos x$ and apply the initial conditions to find the constant $C$.
Since , we have .
Substitute and :
6. Express the solution in the required exponential form and identify constants $a$ and $b$.
Substitute back into the equation:
Comparing with , we have:
3(b)
1. Identify the condition for vertical asymptotes from the solution's equation.
From part (a), the solution can be rewritten as .
Vertical asymptotes occur where the denominator approaches zero while the numerator remains non-zero. Since for all real , the vertical asymptotes correspond exactly to the roots of:
2. Solve for the two asymptotes closest to the y-axis.
Solving gives:
The two vertical asymptotes with equations closest to the -axis () are:
and
AI 分析,可能出错
用 AI 批改,圈出写错的那一步,并自动将你的薄弱点存入错题本,形成你的错因库。
同一知识点的其他题
- 1曲线上的点 满足方程 和 其中 为参数,。 已知当 …
- 2在一个大城镇中,首次发现某种病毒 天后感染该病毒的人数为 。假设感染率与 成正比。起初有 5 人感染该病毒,而在首次发现病毒 30 天后,有 5120 人感染该病毒。 在发现病毒 30 天后,人们发现了该病毒的治疗方法…
- 3考虑二阶微分方程 where and are non-zero constants and …
- 4一杯刚泡好的茶,初始温度为 ,被放在一间室温为 的房间里冷却。20分钟后,茶的温度为 。已知茶温的变化率与茶温与室温之差成正比。…
- 5在一个大城镇中,在首次发现某种病毒 天后,感染该病毒的人数为 。假设感染率与 成正比。起初有 5 人感染该病毒,在首次发现该病毒 30 天后,有 5120 人感染。 证明 …