Страница сетевой поддержки учеников Тимура Юрьевича Альпина

14.10.2013

Давно обещал

Filed under: диф. уравнения — Shine @ 1:20 пп

Тов. Ларин интересовался, как решается первое уравнение из третьего варианта

(4xy+ 2y+ x) xdy+ (3xy+ y + x)ydx = 0.

Решается оно так.

Раскроем скобки:

4x2ydy +2xy dy+ x2dy+ 3xy2dy + y2dx + xydx = 0.
(1)

Сначала упакуем слагаемые третьей степени. Заметим, что

 ( 3 4)    3 3      2 4
d x y  = 4x y dy+ 3x y dx,

d (x3y4)
----2-- = 4x2ydy + 3xy2dx,
  xy

и сделаем соответствующую замену в уравнении (1):

 (    )
d-x3y4-           2     2
  xy2  + 2xydy + x dy+ y dx+ xy dx = 0.
(2)

Теперь заметим, что

d (xy2) = 2xydy + y2dx,

в связи с чем уравнение (2) приобретёт вид

  (   )
d--x3y4    (  2)   2
  xy2   + d xy  + x dy +xy dx = 0.
(3)

Наконец,

x2dy + xydx = xd(xy),

и применив это, можно получить из (3)

 (    )
d-x3y4-   (  2)
  xy2  + d xy   +x d(xy) = 0.
(4)

Умножим обе части на xy2  :

d(x3y4)+ xy2d(xy2) + x2y2d (xy) = 0.
(5)

Произведём замену

{
   xy =2 u,
   xy = v,

после которой уравнение (5) приобретёт легко интегрируемый (и уже частично интегрированный) вид:

 ( 2 )         2
d u v + vdv +u du = 0,

 ( 2 )   v2    u3
d u v + d-2 + d-3 = 0,

  (       2   3)
d  u2v+  v-+ u-  = 0,
         2    3

 2    v2  u3
u v + 2 +  3 = C,

откуда обратной заменой получаем окончательный результат:

      1       1
x3y4 + 2 x2y4 + 3x3y3 = C.

Комментариев нет »

No comments yet.

RSS feed for comments on this post.

Leave a comment

Для отправки комментария вам необходимо авторизоваться.

Хостингом угостил Вадим "Moose" Калинников