Решить методом лагранжа y'=(2y - 3) tgx

elllis elllis    3   03.09.2019 09:50    0

Ответы
lizcarpova lizcarpova  06.10.2020 14:26
y'-2ytgx=-3tgx
Решим сначала соответствующее однородное уравнение
y'-2ytg x=0 
Это уравнение с разделяющимися переменными

y'=2y tgx
Воспользуемся определением дифференциала
\frac{dy}{dx}=2ytgx

Разделяем переменные

\frac{dy}{y} =2tg xdx

Интегрируя обе части уравнения, получим

\ln|y|=-2\ln|\cos x|+\ln C\\ \\ y= \dfrac{C}{\cos^2x}

Находим теперь общее решение неоднородного уравнения, приняв константу за функцию, т.е. C=C(x)

\displaystyle y=\dfrac{C(x)}{\cos^2x}

Найдем для нее производную первого порядка

y'= \dfrac{C'(x)\cos^2x-C(x)2\cos x(-\sin x)}{\cos^4x}= \dfrac{C'(x)\cos x+2C(x)\sin x}{\cos^3x}

Подставим в исходное уравнение

\dfrac{C'(x)\cos x+2C(x)\sin x}{\cos^3x} -2\cdot\dfrac{C(x)}{\cos^2x} \cdot tg x=-tg x\\ \\ \\ \dfrac{C'(x)}{\cos^2x} + \dfrac{2C(x)\sin x}{\cos^3x} -\dfrac{2C(x)\sin x}{\cos^3x} =-3tg x\\ \\ \\ \dfrac{C'(x)}{\cos^2x} =-3tg x\\ \\ C'(x)=-3\sin x\cos x

Интегрируя обе части уравнения, получим

C(x)= \frac{3}{2} \cos^2x

Подставив в y=\dfrac{C(x)}{\cos^2x}, получим y= \dfrac{3}{2}

Тогда общее решение данного уравнения:

\boxed{y=\dfrac{C}{\cos^2x} + \dfrac{3}{2} }
ПОКАЗАТЬ ОТВЕТЫ
Другие вопросы по теме Математика