Найти общее решение дифференциального уравнения
(xy^2+x)dx-(x^2y+y)dy=0

30 Авг 2019 в 08:41
179 +1
0
Ответы
1

Данное дифференциальное уравнение является уравнением вида Mx,yx,yx,ydx + Nx,yx,yx,ydy = 0, где Mx,yx,yx,y = xy^2+x и Nx,yx,yx,y = -x^2y-y.

Убедимся, что данное уравнение является уравнением, точно интегрируемым.

Для этого посчитаем частные производные функций M и N по x и по y:

∂M/∂y = 2xy
∂N/∂x = -2xy

Так как ∂M/∂y = ∂N/∂x, то уравнение является точно интегрируемым.

Теперь найдем общее решение дифференциального уравнения, используя метод разделения переменных.

xy2+xxy^2+xxy2+xdx - x2y+yx^2y+yx2y+ydy = 0
xy2+xxy^2+xxy2+xdx = x2y+yx^2y+yx2y+ydy
dy/dxdy/dxdy/dx = xy2+xxy^2+xxy2+x/x2y+yx^2y+yx2y+y

Выделим общий множитель в числятеле и знаменателе дроби:

dy/dxdy/dxdy/dx = x(y2+1)x(y^2+1)x(y2+1)/y(x2+1)y(x^2+1)y(x2+1)

Разделим дробь на числитель и знаменатель:

1/(y(y2+1))1/(y(y^2+1))1/(y(y2+1))dy = 1/(x(x2+1))1/(x(x^2+1))1/(x(x2+1))dx

Интегрируем обе стороны уравнения:

1/(y(y2+1))1/(y(y^2+1))1/(y(y2+1))dy = ∫1/(x(x2+1))1/(x(x^2+1))1/(x(x2+1))dx

ln|y| - 1/21/21/2ln|y^2+1| = ln|x| - 1/21/21/2ln|x^2+1| + C

ln|y/y2+1y^2+1y2+1^1/21/21/2| = ln|x/x2+1x^2+1x2+1^1/21/21/2| + C

y/y2+1y^2+1y2+1^1/21/21/2 = C*x/x2+1x^2+1x2+1^1/21/21/2

где C - произвольная постоянная.

20 Апр 2024 в 06:04
Не можешь разобраться в этой теме?
Обратись за помощью к экспертам
Гарантированные бесплатные доработки в течение 1 года
Быстрое выполнение от 2 часов
Проверка работы на плагиат
Поможем написать учебную работу
Прямой эфир