Прочее образование

Боже мой, не могу решить диффур.

Roman Vitman
Roman Vitman
2 387
Диффур не сложный, потому что через чур симметричный. И трансляция по x, и однородность... Но, конечно, писанины много, если делать в лоб, как я. Надеюсь, не облажался нигде)
1) Сначала я убедился, что нельзя переписать его в виде:
F(y, y', y'')' = 0
рассмотрев уравнение для F(x,y,z) как для функции независимых переменных.
2) Понизил порядок, воспользовавшись инвариантностью относительно трансляции по x:
y'(x) = v(y(x))
Относительно v(y) получилось уравнение:
2 v^3 - y v^2 v' - y^2 v (v')^2 - y^2 v^2 v'' = 0
3) Затем исключил одну из переменных, воспользовавшись однородностью:
y = exp(z)
v = exp(z) w
Относительно w(z) получилось уравнение:
w [w w'' + 4 w w' + (w')^2] = 0
Тут вылезло первое особое решение.
4) Снова понизил порядок, воспользовавшись появившейся инвариантно сетью относительно трансляцией по z (следствие однородности):
w'(z) = L(w(z))
Для L(w) получилось уравнение:
L [w L' + L + 4 w] = 0
Тут вылезло второе особое решение, и остался линейный диффур.
5) Ну и после его решения пришлось пройтись обратно по всем заменам, что было легко и красиво, потому что уравнение красивое) И получилось такое общее решение:
y = sqrt(a sin[b (x - c)])
y = sqrt(a sinh[b (x - c)])
и такие особые решения:
y = a
y = a exp(b x)
(a, b, c - константы интегрирования)
Все чистенько переписывать, чтобы сфоткать, лень. Но по написанному должно быть все понятно)
Riskul Toktosunova
Riskul Toktosunova
50 171
Лучший ответ
Riskul Toktosunova Может быть, тут было проще воспользоваться симметрией относительно растяжения вдоль y, то есть замена:
y = exp(v)
Но уже лень проверять)
И не надо. Реально достаточно иметь кривую.
Это лучше зубодробительной формулы
Riskul Toktosunova Формулы в результате весьма простые. А вот что лучше иметь, зависит от ситуации.