Решить дифференциальное уравнение высших порядков, используя метод понижения степени. зарание . x^5*y'''+x^4*y''=1

ayska1 ayska1    2   06.06.2019 17:53    0

Ответы
baumwolle baumwolle  06.07.2020 20:15

Понизим порядок степени заменой y''=z;~~~ y'''=z', получим:

x^5z'+x^4z=1~~|:x^5~~~~~\Longleftrightarrow~~~ z'+\dfrac{z}{x}=\dfrac{1}{x^5}

Домножим левую и правую части уравнения на множитель:

\mu (x)=e^{\int\frac{dx}{x}}=e^{\ln x}=x,  получим

xz'+z=\dfrac{1}{x^4}\\ \\ (zx)'=\dfrac{1}{x^4}\\ \\ xz=\displaystyle \int \dfrac{dx}{x^4}=-\dfrac{1}{3x^3}+C_1\\ \\ z=-\dfrac{1}{3x^4}+\dfrac{C_1}{x}

Возвращаемся к обратной замене:

y''=-\dfrac{1}{3x^4}+\dfrac{C_1}{x}\\ \\ y'=\displaystyle \int\left(-\dfrac{1}{3x^4}+\dfrac{C_1}{x}\right)dx=\dfrac{1}{9x^3}+C_1\ln|x|+C_2\\ \\ y=\int \left(\dfrac{1}{9x^3}+C_1\ln|x|+C_2\right)dx=-\dfrac{1}{18x^2}+C_1x\left(\ln |x|-1\right)+C_2x+C_3

P.S. интеграл ln|x| посчитаете сами по частям.

ПОКАЗАТЬ ОТВЕТЫ
Другие вопросы по теме Алгебра