Найти решения уравнений, удовлетворяющие условиям

(x-y)dx+xdy=0 , если y=0 при x=1

vakla vakla    2   02.06.2021 22:56    1

Ответы
ИльяФеоктистов ИльяФеоктистов  02.07.2021 23:59

(x-y)dx+xdy=0

(x-y)+x\cdot\dfrac{dy}{dx} =0

x-y+xy'=0

1-\dfrac{y}{x} +y'=0

y'-\dfrac{1}{x}\cdot y=-1

Замена. Решение ищем в виде произведения двух ненулевых функций:

y=uv

y'=u'v+uv'

Получаем уравнение:

u'v+uv'-\dfrac{1}{x}\cdot uv=-1

Предположим, что сумма первого и третьего слагаемого равна нулю:

u'v-\dfrac{1}{x}\cdot uv=0

u'-\dfrac{1}{x}\cdot u=0

\dfrac{du}{dx} =\dfrac{u}{x}

\dfrac{du}{u} =\dfrac{dx}{x}

\int\dfrac{du}{u} =\int\dfrac{dx}{x}

\ln |u| = \ln |x|

u=x

Тогда второе слагаемое равно правой части:

uv'=-1

xv'=-1

x\cdot\dfrac{dv}{dx} =-1

dv =-\dfrac{dx}{x}

\int dv =-\int \dfrac{dx}{x}

v =-\ln |x|+\ln C

v =\ln \dfrac{C}{x}

Тогда решение:

y=uv=x\ln \dfrac{C}{x}

Найдем частное решение. Подставим в общее уравнение условия y=0, x=1:

0=1\cdot\ln \dfrac{C}{1}

0=\ln C

C=1

Частное решение имеет вид:

y=x\ln \dfrac{1}{x}

y=-x\ln x

ПОКАЗАТЬ ОТВЕТЫ
Другие вопросы по теме Алгебра