



整理:将方程整理为 $y'=A(x)B(y)$。
分离:写成 $\dfrac{dy}{B(y)}=A(x)dx$。
积分:两边同时求不定积分。
整理:合并任意常数,必要时检查特殊解与定义区间。
由 $\dfrac{dy}{dx}=xy$,当 $y\neq 0$ 时,可分离为 $\dfrac{dy}{y}=x\,dx$。
两边积分:$\displaystyle \int \frac{dy}{y}=\int x\,dx$。
得到 $\ln|y|=\dfrac{x^2}{2}+C_1$。
两边取指数:$|y|=e^{C_1}e^{x^2/2}$。
将 $\pm e^{C_1}$ 合并为任意常数 $C$,于是 $y=Ce^{x^2/2}$。
将含 $y$ 的项与 $dy$ 放在一边:$\dfrac{dy}{y}=2x\,dx\quad (y\neq 0)$。
两边积分,得 $\ln|y|=x^2+C_1$。
取指数,得 $|y|=e^{C_1}e^{x^2}$。
把符号与正常数一起并入常数,记为 $C$,于是 $y=Ce^{x^2}$。
先分组:$1+x+y^2+xy^2=(1+x)+y^2(1+x)=(1+x)(1+y^2)$。
于是原方程化为 $\dfrac{dy}{dx}=(1+x)(1+y^2)$。
分离变量:$\dfrac{dy}{1+y^2}=(1+x)dx$。
两边积分,得 $\arctan y=x+\dfrac{x^2}{2}+C$。
两边取正切,得到 $y=\tan\!\left(x+\dfrac{x^2}{2}+C\right)$。
若 $y\neq 0$,则 $y^{-2}dy=2x\,dx$。
两边积分:$\displaystyle \int y^{-2}dy=\int 2x\,dx$。
得到 $-\dfrac{1}{y}=x^2+C_1$。
重新记常数,化为 $\dfrac{1}{y}=C-x^2$。
所以非零解为 $y=\dfrac{1}{C-x^2}$。
移项得 $y(x^2-1)dy=-x(y^2-1)dx$。
两边分别除以 $(y^2-1)(x^2-1)$,得 $\dfrac{y}{y^2-1}dy=-\dfrac{x}{x^2-1}dx$。
两边积分:$\dfrac12\ln|y^2-1|=-\dfrac12\ln|x^2-1|+C$。
同乘 $2$ 并整理:$\ln|y^2-1|+\ln|x^2-1|=C_1$。
指数化,得 $(x^2-1)(y^2-1)=C$。
原方程化为 $x\ln x\cdot y'=y$,所以 $y'=\dfrac{y}{x\ln x}$。
分离变量:$\dfrac{dy}{y}=\dfrac{dx}{x\ln x}$。
两边积分,得 $\ln|y|=\ln|\ln x|+C_1$。
合并常数,得 $y=C\ln x$。
移项并分离:$(x+2)dy=-xy\,dx\Rightarrow \dfrac{dy}{y}=-\dfrac{x}{x+2}dx$。
先化简分式:$\dfrac{x}{x+2}=1-\dfrac{2}{x+2}$。
因此 $\ln|y|=\int\left(-1+\dfrac{2}{x+2}\right)dx$。
积分得 $\ln|y|=-x+2\ln|x+2|+C_1$。
指数化并整理常数,得 $y=C(x+2)^2e^{-x}$。
1、2、3、5 可直接分离。
4 需先因式分解为 $y'=x(y+1)$,再分离。
6 不是可分离变量方程,但可化为只含 $y/x$ 的形式,属于齐次型。
1. $\ln|y-2|=\dfrac{x^2}{2}+x+C$。
2. $\dfrac12\ln\left|\dfrac{y-1}{y+1}\right|=\dfrac{x^2}{2}+C$,并注意常值解 $y=\pm1$。
3. $y=C(x+2)^2e^{-x}$。
4. $(x^2-1)(y^2-1)=C$。
先说明适用区间与非零条件,再通过常数合并尽量把特殊解纳入通解。
例如 $y'=x(y^2-1)$ 若除以 $y^2-1$,最后要补回常值解 $y=\pm1$。
$y'=1+\dfrac yx$。
令 $u=\dfrac yx$,则 $y=ux$,并且 $y'=u+x\dfrac{du}{dx}$。
代入得 $u+xu'=1+u$,所以 $xu'=1$。
这时已经回到只含 $u$ 与 $x$ 的方程了。
先认出右端只含 $\dfrac yx$。
设 $u=\dfrac yx$,于是 $y=ux,\ y'=u+xu'$。
代入并整理,化成关于 $u$ 与 $x$ 的可分离变量方程。
分离、积分,最后把 $u$ 换回 $\dfrac yx$。
令 $u=\dfrac{y}{x}$,则 $y=ux$,并且 $y'=u+xu'$。
原方程右端可写成 $\dfrac{x^2+y^2}{xy}=\dfrac yx+\dfrac xy=u+\dfrac1u$。
代入原方程:$u+xu'=u+\dfrac1u$,所以 $xu'=\dfrac1u$。
分离变量:$u\,du=\dfrac{dx}{x}$。
两边积分:$\dfrac{u^2}{2}=\ln|x|+C_1$。
回代得 $\left(\dfrac{y}{x}\right)^2=2\ln|x|+C$。
令 $y=ux$,则 $y'=u+xu'$。
代入得 $u+xu'=1+u$,于是 $xu'=1$。
两边除以 $x$,得 $u'=\dfrac{1}{x}$。
积分得 $u=\ln|x|+C$。
回代 $u=\dfrac{y}{x}$,所以 $\dfrac{y}{x}=\ln|x|+C$。
第 1 题令 $u=y/x$,得到 $xu'=e^{2u}$,转化为可分离变量方程。
第 2 题令 $u=y/x$,得到 $xu'=u^2$;若除以 $u^2$,记得补回 $y=0$。
| 类型 | 识别标志 | 核心操作 | 本节地位 |
|---|---|---|---|
| 可分离变量 | $y'=A(x)B(y)$ | $\dfrac{dy}{B(y)}=A(x)dx$,两边积分 | 重点掌握 |
| 齐次型 | $y'=F(y/x)$ | 令 $u=y/x$,化为可分离变量 | 可分离变量的应用 |
| 其他类型 | 既不能分离,也非 $F(y/x)$ | 留待后续方法处理 | 不作为本节核心 |