xy'' − y' = x² · e^x
Замена: y' = p(x), y'' = p'(x)
xp' − p = x² · e^x
p' − p/x = x·e^x — линейное уравнение
Замена: p = uv, p' = u'v + uv'
u'v + uv' − uv/x = x · e^x
u'v + u [v' − v/x] = x · e^x
Находим v как частное решение уравнения:
v' − v/x = 0; dv/dx = v/x | dx/v
∫dv/v = ∫dx/x, ln v = ln x, v = x
Функцию u находим как общее решение уравнения:
u'x = x · e^x; du/dx = e^x, ∫du = ∫e^x dx
u = e^x + c ⇒ p = uv; p = (e^x + c)·x
y' = x · e^x + c₁x; dy/dx = x · e^x + c₁x
dy = ∫(x · e^x + c₁x) dx
По частям:
u = x ⇒ du = dx
dv = e^x dx ⇒ v = ∫dv = ∫e^x dx = e^x
Значит: ∫(x · e^x + c₁x) dx = uv − ∫v du = x·e^x − ∫e^x dx + c₁(x²/2) + c₂ =
= x·e^x − e^x + c₁(x²/2) + c₂
Ответ: y = e^x · (x − 1) + c₁(x²/2) + c₂ — общее решение
ВУЗы и колледжи
Дифференциальные уравнения. Подскажите как решается xy'' - y' = (x^2)*e^x
Уравнение не содержит у в явном виде значит заменой у'=р
Похожие вопросы
- Дифференциальные уравнения. Подскажите как решается y"-6y'+9y=x^2-x+3 y(0)=4/3 y'(0)=1/27
- Исследовать функцию методами дифференциального исчисления и построить ее графики: Y = x ^ 2 - 12/x - 4
- помогите исследовать функцию y = x^2*e^-x по схеме
- Поможет кто то? Нужно срочно! Исследовать функцию y=x^2-1/x^2+2
- Найти общее решение дифференциального уравнения (x^2-y^2)y'=2xy
- Найти частное решение дифференциального уравнения xy"-2y'+2y'√y'=0 x=1 y=0 y'=1/4
- Решите, пожалуйста, дифференциальное уравнения второго порядка. y^"=4*cos*2*x, x0=pi/4, y(0)=1, y'(0)=3
- Найти Общее решение дифференциального уравнения 1) (1+x^2)y'+y=Y^2arctgx 2) y''-3y'+2y=0
- Помогите решить диф.уравнения! xy'+2y=x^2 y"-4y'+5y=0 y"+y'-2y=0
- Решить заданное дифференциальное уравнение аналитическим методом y'=3xy+y^2. y(0)=0,4