В
Все
М
Математика
О
ОБЖ
У
Українська мова
Д
Другие предметы
Х
Химия
М
Музыка
Н
Немецкий язык
Б
Беларуская мова
Э
Экономика
Ф
Физика
Б
Биология
О
Окружающий мир
Р
Русский язык
У
Українська література
Ф
Французский язык
П
Психология
А
Алгебра
О
Обществознание
М
МХК
В
Видео-ответы
Г
География
П
Право
Г
Геометрия
А
Английский язык
И
Информатика
Қ
Қазақ тiлi
Л
Литература
И
История
mminovskaya777
mminovskaya777
26.11.2021 23:27 •  Математика

Определить тип дифференциального уравнения и его метод решения

Показать ответ
Ответ:
Фыффыф
Фыффыф
01.09.2020 13:45
1. Тип: дифференциальное уравнение первого порядка, с разделяющимися переменными.
    \displaystyle \frac{dy}{1+y^2}= \frac{dx}{1+x^2}~~~~~\Rightarrow~~~~ \int \frac{dy}{1+y^2}= \int\frac{dx}{1+x^2}\Rightarrow~~~ arctg y=arctgx+C

                                   y=tg(arctgx+C)  - общее решение ДУ.

2. Тип: дифференциальное уравнение первого порядка, однородное.
Можно убедиться, что данное ДУ является однородным, воспользовавшись условием однородности.
                                  \displaystyle (\lambda y)^2+(\lambda x)^2y'=\lambda^2xyy'\\ \\ ~~~~~~~~y^2+x^2y'=xyy'

Положим y=ux. Дифференцируя по правилу произведения: y'=u'x+u, имеем
                              u^2x^2+x^2(u'x+u)=ux^2(u'x+u)\\ \\ ~~~~~~~~~~~~~~~~~x=0\\ \\ ~~~~u^2+u'x+u=uu'x+u^2\\ \\ ~~~~~~~~~u'x(u-1)=u
Последнее уравнение это ДУ с разделяющимися переменными
  \displaystyle \frac{(u-1)du}{u} = \frac{dx}{x}~~~~~ \Rightarrow~~~~~ \int\bigg(1- \frac{1}{u} \bigg)du=\int \frac{dx}{x} ~~\Rightarrow~~\\ \\ ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~\Rightarrow~~~~~ u-\ln|u|=\ln|x|+C
Получили общий интеграл относительно неизвестной функции u(x)

Запишем теперь общий интеграл для нашего ДУ, осуществив замену u=y/x.
                               \dfrac{y}{x} -\ln\bigg|\dfrac{y}{x}\bigg |=\ln|x|+C \\ \\ \dfrac{y}{x} -\ln|y|+\ln|x|=\ln|x|+C

                      \dfrac{y}{x} -\ln|y|=C - ОБЩИЙ ИНТЕГРАЛ.
0,0(0 оценок)
Популярные вопросы: Математика
Полный доступ
Позволит учиться лучше и быстрее. Неограниченный доступ к базе и ответам от экспертов и ai-bota Оформи подписку
logo
Начни делиться знаниями
Вход Регистрация
Что ты хочешь узнать?
Спроси ai-бота