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
Ozabo4eniy
Ozabo4eniy
14.05.2021 11:09 •  Математика

Слинейным дифференциальным уровнением y'tgx+y=cos^(2)x

Показать ответ
Ответ:
Linarikkomarik
Linarikkomarik
09.10.2020 14:11

y= 1 -\frac{1}{3}sin^2(x)+\frac{C}{sin(x)}

Пошаговое объяснение:

y'tgx + y = cos²x

Решаем методом вариации постоянной (Лагранжа).

Шаг 1. Решение однородного уравнения

                              y'tgx + y = 0

Делим обе части уравнения на y·tgx

                             y'/y  + ctgx = 0

                              \frac{y'}{y} + ctgx =0

                              dy/y = -ctg(x)dx

                               \frac{dy}{y} =ctg(x) dx

Интегрируем обе части уравнения

                       \int\limits{\frac{1}{y}} \, dy = -\int\limits{\frac{cos(x)}{sin(x)} } \, dx

                        ln|y| = -ln|sin(x)| + ln|C|

                        ln|y| = ln|C/sin(x)|

                            y = C/sin(x)

Шаг 2. Заменяем постоянную С на функцию u(x)

                           y = u(x)/sin(x)

Находим производную

y' = \frac{u'(x)sin(x)-u(x)cos(x)}{sin^2(x)}

Подставляем в исходное дифференциальное уравнение

                                      y'tgx + y = 0

\frac{u'(x)sin(x)-u(x)cos(x)}{sin^2(x)} \cdot tg(x) +\frac{u(x)}{sin(x)} =cos^2(x)

\frac{u'(x)}{cos(x)} -\frac{u(x)}{sin(x)} +\frac{u(x)}{sin(x)} =cos^2(x)

\frac{u'(x)}{cos(x)} =cos^2(x)

                                   u'(x) = cos³(x)

                                   du = cos³(x)dx

Интегрируем обе части уравнения

                       \int\limits {du} = \int\limits {cos^3(x)} \, dx

                    u = \int\limits {cos^2(x)} \, d(sin(x))=\int\limits {(1-sin^2(x))} \, d(sin(x))=sin(x)-\frac{1}{3}sin^3(x)+C

                            u(x) = sin(x) - sin³(x)/3 + C

Решение уравнения

y=\frac{sin(x)-\frac{1}{3}sin^3(x)+C}{sin(x)}= 1 -\frac{1}{3}sin^2(x)+\frac{C}{sin(x)}

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