Вход



    НОВОЕ В БИБЛИОТЕКЕ
● Дифференциальные уравнен...
● Дифференциальные уравнен...
● Дифференциальные уравнен...
● Составление дифференциал...
● Составление дифференциал...
● Производные высших поряд...
● Производные высших поряд...
● Дифференцирование тригон...
● Дифференцирование алгебр...
● Дифференцирование алгебр...

    НОВЫЕ ФАЙЛЫ
● Sm графики функций (beta...
● Graf_builder
● Учимся считать
● Мобильный справочник по ...
● Уникальный калькулятор
● Программа для построения...
● «Новости ПриМата» для An...
● Schedule Builder Light 2...
● График
● Sm Калькулятор


    ЛУЧШИЕ ПУБЛИКАЦИИ
● Бухаете? Тогда я иду к в...
● Программирование под And...
● Считаем сумму ряда
● Получить кнопку ТИЦ и Pa...
● Новый вирус - три десятк...
● Программирование под And...
● Программирование под And...
● Небольшая забава для про...
● Пара интересных задач
● Матричный калькулятор (3...

    ЛУЧШИЕ МАТЕРИАЛЫ
● Высшая математика. Лекци...
● Высшая математика. Лекци...
● Умножение матриц (Паскал...
● Высшая Математика. Лекци...
● Высшая математика. Лекци...
● Высшая Математика. Лекци...
● Высшая математика. Лекци...
● Теория графов плюс бонус...
● Темы курсовых работ (укр...
● Решение системы уравнени...

    10 ЛУЧШИХ ФАЙЛОВ
● Эконометрика
● Таблица производных
● Шпаргалка по высшей мате...
● Математические формулы
● Гмурман. Теория вероятно...
● Таблица интегралов
● Таблицы неопределенных и...
● Программирование на язык...
● Программирование на Си (...
● Программирование на язык...


     
 
Карта программистов

Конструктор информеров



На сайте всего: 3
Посетителей: 3
Пользователей: 0

Создать сайт бесплатно
 БИБЛИОТЕКА УЧЕБНЫХ МАТЕРИАЛОВ 

ГЛАВНАЯ » БИБЛИОТЕКА » ВЫСШАЯ МАТЕМАТИКА » РЕШЕННЫЕ ЗАДАЧИ [ ДОБАВИТЬ ]

Дифференциальные уравнения первого порядка. Дифференциальное уравнение с разделяющимися переменными
Задача 1. \(\sqrt{y^2+1}dx=xydy.\)

Решение. Это уравнение с разделяющимися переменными. Деля обе его части на произведение \(\sqrt{y^2+1}\cdot x\), получаем

$$\frac{dx}{x}=\frac{ydy}{\sqrt{y^2+1}},\; x\neq 0,$$

откуда

$$\int {\frac{dx}{x}}=\int {\frac{ydy}{\sqrt{y^2+1}}}+C,$$

или

$$\ln\left|x \right|-\sqrt{y^2+1}=C.$$

Таким образом, все решения данного уравнения имеют вид

$$\ln\left|x \right|-\sqrt{y^2+1}=C,\; x=0.$$

Задача 2. \((x^2-1)y'+2xy^2=0,\; y(0)=1.\)

Решение. Сначала находим все решения этого уравнения. Имеем

$$(x^2-1)dy+2xy^2dx=0,$$

откуда, разделив переменные \(x\) и \(y\), получаем

$$\frac{dy}{y^2}+\frac{2xdx}{x^2-1}=0.$$

Интегрируя обе части полученного уравнения, находим

$$-\frac{1}{y}+ \ln \left|x^2-1 \right|=C.$$

Для получения всех решений исходного уравнения к последнему семейству интегральных кривых присоединим еше решение \(y=0.\)

Далее, из совокупности всех интегральных кривых выделим ту кривую, которая проходит через точку \((0,1)\). Полагая \(x=0\) и \(y=1\), находим \(C=-1.\) Таким образом, функция

$$y=\frac{1}{1+ \ln \left|x^2-1 \right|}$$

является решением поставленной задачи.

Задача 3. \(xy'+y=y^2,\; y(1)=0,5.\)

Решение. Записывая уравнение в виде

$$xdy+(y-y^2)dx=0$$

и разделяя переменные, имеем

$$\frac{dy}{y-y^2}+\frac{dx}{x}=0.$$

Интегрируя, получаем

$$xy(1-y)=C.$$

Заметим, что несмотря на деление обеих частей уравнения на \(x(y-y^2)\), его решения \(x=0,\: y=0\) и \(y=1\) не были потеряны. Наконец, подставив \(x=1,\: y=0,5\), находим \(C=\frac{1}{4}\). Следовательно, дифференцируемая кривая

$$4xy(1-y)-1=0$$

— решение поставленной задачи.

Задача 4. \(e^{-s}\left(1+\frac{ds}{dt} \right)=1.\)

Решение. Переписав уравнение в виде

$$\frac{ds}{dt}=e^s-1,$$

разделяем переменные \(s\) и \(t\):

$$\frac{ds}{e^s-1}=dt.$$

Проинтегрировав полученное уравнение, находим \(\ln \left|\frac{e^s-1}{e^s} \right|=t+ \ln C,\) или \(s=-\ln (1+Ce^t).\)


Просмотров [ 204 ]  ●  17.01.12  ●   Рейтинг  [ 0% ]


Комментариев: [ 0 ]



  Ваше Имя  



   





Украинская Баннерная Сеть