В
Все
Х
Химия
В
Видео-ответы
А
Алгебра
Г
Геометрия
О
ОБЖ
Д
Другие предметы
У
Українська література
Р
Русский язык
Б
Беларуская мова
У
Українська мова
Э
Экономика
Ф
Физика
М
Математика
Ф
Французский язык
Г
География
И
Информатика
М
МХК
О
Окружающий мир
П
Психология
Н
Немецкий язык
О
Обществознание
П
Право
И
История
М
Музыка
Л
Литература
Қ
Қазақ тiлi
Б
Биология
А
Английский язык
ludvig9
ludvig9
14.03.2022 07:16 •  Алгебра

Решить Линейное дифференциальное уравнение первого порядка ​


Решить Линейное дифференциальное уравнение первого порядка ​

Ответ:
Dog2111
Dog2111
17.09.2021 19:25

y(x) = (x + x^2/2 + C)(1+x)^2

Объяснение:

y'-\frac{2y}{1+x} =(1+x)^3

Это неоднородное уравнение, решается заменой:

y(x) = u(x)*v(x), тогда y'(x) = u'(x)*v(x) + u(x)*v'(x)

u'*v+u*v'-\frac{2uv}{1+x} =(1+x)^3      (1)

Вынесем за скобки всё, что можно. У нас это только u:

u'*v+u(v'-\frac{2v}{1+x}) =(1+x)^3       (2)

Скобку в левой части приравняем к 0:

v' - \frac{2v}{1+x}=0

\frac{dv}{dx} =\frac{2v}{1+x}

\frac{dv}{v} =\frac{2}{1+x}dx

Получили уравнение с разделёнными переменными, интегрируем:

ln |v| = 2ln |1+x| = ln (1+x)^2

v(x) = (1+x)^2

Подставляем в уравнение (2):

u'(1+x)^2 + u*0 = (1+x)^3

Делим всё уравнение на (1 + x)^2:

u' = 1 + x

Интегрируем:

u(x) = x + x^2/2 + C

Делаем обратную замену:

y(x) = u(x)*v(x) = (x + x^2/2 + C)(1+x)^2

0,0(0 оценок)
Ответ:
Kanesan
Kanesan
17.09.2021 19:25

y(x)=0,5(x+1)^{4} +C(x+1)^{2}

Объяснение:

y^{'} -\frac{2y}{1+x} =(1+x)^{3}

Умножим обе части уравнения

y^{'} (1+x)^{-2}-\frac{2y}{1+x}(1+x)^{-2} =(1+x)^{3}(1+x)^{-2}

y^{'} (1+x)^{-2}+y(-2(1+x)^{-3}) =1+x

g(x)=(1+x)^{-2}

y^{'} g(x)+yg^{'} (x)=1+x

В левой части уравнения производная произведения

(y(x)g(x))^{'}=1+x

y(x)g(x)=\int\limits{(x+1)} \, dx +C=0,5(x+1)^{2} +C

y(x)g(x)=0,5(x+1)^{2} +C

y(x)=\frac{0,5(x+1)^{2} +C}{g(x)}= \frac{0,5(x+1)^{2} +C}{(x+1)^{-2}}=0,5(x+1)^{4} +C(x+1)^{2}

0,0(0 оценок)
Популярные вопросы: Алгебра
Полный доступ
Позволит учиться лучше и быстрее. Неограниченный доступ к базе и ответам от экспертов и ai-bota Оформи подписку
logo
Начни делиться знаниями
Вход Регистрация
Что ты хочешь узнать?