Дифференциальное уравнение 1-го порядка - уравнение Бернулли (!)
имеет общий вид:
y' = p(x) · y + g(x) · yⁿ
В нашем случае p(x) = 1;
n = -1
Делим обе части на y⁻¹ (то есть умножаем на y) получаем:
Обозначим y² = z, тогда z' = 2y · y', а значит y · y' = 0,5z' получаем:
- Линейное неоднородное уравнение 1-го порядка.
Решение ищем в виде z = u(x) · v(x), тогда z' = u'v + uv'. Подставляем в уравнение и получаем:
Умножаем обе части на 2 и перегруппировываем:
(*)
Приравниваем выражение в скобках нулю (метод решения линейных дифференциальных уравнений 1-го порядка)
v' - 2v = 0
v' = dv / dx
dv = 2v·dx
dv / v = 2 dx
Интегрируем обе части:
ln |v| = 2x
Возвращаемся к (*)
u' = 2x
du = 2xdx
Интегрируем:
u = x² + C
Окончательно получаем:
Copyright © 2024 SCHOLAR.TIPS - All rights reserved.
Answers & Comments
Ответ:
Дифференциальное уравнение 1-го порядка - уравнение Бернулли (!)
имеет общий вид:
y' = p(x) · y + g(x) · yⁿ
В нашем случае p(x) = 1;
n = -1
Делим обе части на y⁻¹ (то есть умножаем на y) получаем:
Обозначим y² = z, тогда z' = 2y · y', а значит y · y' = 0,5z' получаем:
- Линейное неоднородное уравнение 1-го порядка.
Решение ищем в виде z = u(x) · v(x), тогда z' = u'v + uv'. Подставляем в уравнение и получаем:
Умножаем обе части на 2 и перегруппировываем:
(*)
(*)
Приравниваем выражение в скобках нулю (метод решения линейных дифференциальных уравнений 1-го порядка)
v' - 2v = 0
v' = dv / dx
dv = 2v·dx
dv / v = 2 dx
Интегрируем обе части:
ln |v| = 2x
Возвращаемся к (*)
u' = 2x
du = 2xdx
Интегрируем:
u = x² + C
Окончательно получаем: