найти общее решение(общий интеграл) дифференциального уравнения первого порядка xy'=y+3x sin(y/x)

djdkdksDkskd djdkdksDkskd    1   03.04.2020 19:09    7

Ответы
PHVRVOH PHVRVOH  12.10.2020 13:50

Данное дифференциальное уравнение является однородным. Для однородных дифференциальных уравнений всегда осуществляется замена y=ux, тогда y'=u'x+u. Получаем :

x(u'x+u)=ux+3x\sin \dfrac{ux}{x}\\ \\ x=0;~~~ u'x+u=u+3\sin u\\ \\ u'x=3\sin u

Получили дифференциальное уравнение с разделяющимися переменными. Разделяя переменные и интегрируя обе части уравнения, мы получим

\displaystyle \int \dfrac{du}{\sin u}=\int \dfrac{3dx}{x}~~~\Rightarrow~~~ \int \dfrac{\sin u}{\sin^2u}du=3\int \dfrac{dx}{x}\\ \\ \\ -\int \dfrac{d(\cos u)}{1-\cos^2u}=3\int \dfrac{dx}{x}~~\Rightarrow~~ -\dfrac{1}{2}\ln\Bigg|\dfrac{1+\cos u}{1-\cos u}\Bigg|=3\ln |x|+\ln C

\ln\Bigg|\dfrac{1-\cos u}{1+\cos u}\Bigg|=\ln\left|Cx^6\right|\\ \\\\ \dfrac{1-\cos u}{1+\cos u}=Cx^6

Выполним обратную замену

\dfrac{1-\cos \frac{y}{x}}{1+\cos \frac{y}{x}}=Cx^6— общий интеграл

ПОКАЗАТЬ ОТВЕТЫ
Другие вопросы по теме Математика