微分方程解的导数在指定区间有界性的证明指导请求
微分方程解的导数在指定区间有界性的证明指导请求
问题描述
给定函数 $y:\left(\sqrt{\frac{2}{3}},\infty\right)\rightarrow \mathbb R$ 是初值问题:
$$(2x-y)y'+(2y-x)=0;\quad y(1)=3$$
的解,需要证明:
- (A) $y'$ 在区间 $\left(\sqrt{\frac{2}{3}},1\right)$ 上无界
- (B) $y'$ 在区间 $(1,\infty)$ 上有界
已完成工作
我已经解出了这个初值问题,解为 $y(x)=2x+\sqrt{3x^2-2}$
思路与困惑
由原方程 $(2x-y)y'+(2y-x)=0$,可以推导出导数表达式:
$$y'=\frac{x-2y}{2x-y}$$
我知道如果在区间 $\left(\sqrt{\frac{2}{3}},1\right)$ 内存在某个点使得分母 $2x-y=0$,那么 $y'$ 在这个区间上就是无界的,但我找不到这个区间内满足 $2x-y=0$ 的点,希望得到大家的指导。
备注:内容来源于stack exchange,提问作者Anwar
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