ВУЗы и колледжи

Одинарные ду второго порядка

Помогите пожалуйста решить их: (
Петр решил первые два. Я решу третье тогда)
Вообще, это уравнение Риккати. Его решать обычно довольно муторно. Распишу алгоритм (вдруг понадобится).
1) Подбираете, угадываете, каким-то образом находите любое частное решение уравнения y = y0. (Тут, например, видно что y = -x является решением, поэтому можно взять y0 = -x)/
2) Ищите решение в виде: y = z + y0. Подставляете в уравнение. Дляz получится уравнение Бернулли.
3) Решение уравнения для z ищите в виде: z = w^n. Подставляете в уравнение, получаете уравнение для w. Можно будет подобрать такое n, чтобы уравнение для w стало линейным, неоднородным.
4) Решаете линейное неоднородное одним из стандартных способов, это уж не буду расписывать)
Это решение стандартное для уравнений такого вида, но оно долгое. Пойдем другим путем.
У вас тут все уравнения в задании однородные. Наверное, вам их надо решать, пользуясь их однородностью.
Воспользуемся тем, что уравнение однородное - ищем решение в виде: y = x z.
Тогда: y' = x z' + z
Уравнение для z примет вид:
x z' + z = z^2 + 3 z + 1
x dz/dx = z^2 + 2 z + 1
x dz/dx = (z+1)^2
Переменные разделяются:
dz / (z+1)^2 = dx / x
Интегрируем слева по z, справа по x:
- 1/(z+1) = ln(x) - A
Преобразуем:
z + 1 = 1 / (A - ln(x))
(Обозначим: A = ln(a))
z = 1 / ln(a/x) - 1
Перейдем к y:
y = x [ 1 / ln(a/x) - 1 ]
Общее решение. a - константа интегрирования.
Рустам Галлямов
Рустам Галлямов
95 567
Лучший ответ
Евгений Глебов Не согласен. Щас перепишу.
Ответ. y'-y/x+1=0; y'-y/x+e^(y/x)=0; y'-(y^2)/(x^2)-3*(y/x)-1=0;
А, это не первого? Второе посылаю. вторым фото пошло первое.
Евгений Глебов
Евгений Глебов
74 668
Инна Соколовская Судя по уравнением, вам надо все решить пользуясь однородностью. Петр решил вам первое уравнение, пользуясь линейностью, а не однородностью. На всякий случай напишу вариант, с использованием однородности.
y' - y/x = -1
Ищем решение в виде: y = x z, тогда производная: y' = x z' + z. Подставляем в уравнение:
x z' + z - z = -1
x z' = -1
Переменные разделяются:
dz = - dx/x
Интегрируем слева по z, справа по x:
z = A - ln(x)
Тогда y:
y = x ( A - ln(x) )

Похожие вопросы