Линейные дифференциальные уравнения 1-го порядка найти общее решение:

dariaglaowa1 dariaglaowa1    3   23.07.2019 03:10    0

Ответы
Фарид55 Фарид55  23.09.2020 20:58
y'x^2 = 2xy - 3 \ ;

Решим соответствующее однородное уравнение:

x^2 \frac{dy}{dx} = 2xy \ ;

\frac{dy}{y} = 2 \frac{dx}{x} \ ;

\int{ \frac{dy}{y} } = 2 \int{ \frac{dx}{x} } \ ;

\ln{|y|} = 2 \ln{|x|} + C_1 \ ;

\ln{|y|} = \ln{ ( C|x|^2 ) } \ ;

|y| = Cx^2 \ ;

y = Cx^2 \ ;

Введём вместо константы C функцию f(x):

y = x^2 f(x) \ ;

y' = 2x f(x) + x^2 f'(x) \ ;

Подставим эти выражения в исходное неоднородное дифф.уравнение:

x^2 ( 2x f(x) + x^2 f'(x) ) = 2x \cdot x^2 f(x) - 3 \ ;

2x^3 f(x) + x^4 f'(x) = 2x^3 f(x) - 3 \ ;

x^4 f'(x) = - 3 \ ;

f'(x) = - \frac{3}{x^4} \ ;

f(x) = \int{ f'(x) } \, dx = - \int{ \frac{3}{x^4} } \, dx = - \int{ 3x^{-4} } \, dx = x^{-3} + C = \frac{1}{x^3} + C \ ;

Тогда общим решением исходного
неоднородного дифференциального уравнения будет:

y = x^2 f(x) = x^2 ( \frac{1}{x^3} + C ) = \frac{1}{x} + Cx^2 \ ;

О т в е т :    y = \frac{1}{x} + Cx^2 \ .
ПОКАЗАТЬ ОТВЕТЫ
Другие вопросы по теме Математика