Решите уравнение: y′-y/x=xe^x, y(1)=e

svatoslavsasko3 svatoslavsasko3    3   31.05.2019 10:20    0

Ответы

Умножим левую и правую часть уравнения на \mu (x), которое вычисляется таким образом:

\mu(x)=e^\big{\int-\frac{dx}{x}}=e^\big{-\ln x}=e^\big{\ln\frac{1}{x}}=\dfrac{1}{x}

Имеем:

\dfrac{1}{x}\cdot \dfrac{dy}{dx}-\dfrac{y}{x^2}=e^x

Заметим, что -\dfrac{1}{x^2}=\dfrac{d}{dx}\left(\dfrac{1}{x}\right), получаем

\dfrac{1}{x}\cdot\dfrac{dy}{dx}+\dfrac{d}{dx}\left(\dfrac{1}{x}\right)\cdot y=e^x

Воспользуемся тем, что левая часть уравнения - это дифференциал произведения двух функций.

\dfrac{d}{dx}\left(\dfrac{y}{x}\right)=e^x~~~\Longleftrightarrow~~~ \displaystyle \int\dfrac{d}{dx}\left(\dfrac{y}{x}\right)dx=\int e^xdx~~~\Longleftrightarrow~~~ \dfrac{y}{x}=e^x+C\\ \\ \\ ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~\boxed{\boldsymbol{ y=xe^x+Cx}}

Нашли общее решение линейного неоднородного уравнения.

Найдем теперь частное решение, подставляя начальные условия.

e=e+C\\ C=0

Получим частное решение задачи Коши: ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~\boldsymbol{y=xe^x}

ПОКАЗАТЬ ОТВЕТЫ
Другие вопросы по теме Алгебра