Предмет: Математика, автор: Аноним

Помогите решить Дифференциальные уравнения

Приложения:

Ответы

Автор ответа: Miroslava227
2

Ответ:

1

xdy = ydx \\ \int\limits  \frac{dy}{y} = \int\limits \frac{dx}{x}  \\ ln |y|  = ln |x|  + ln |C|  \\ y = Cx

общее решение

2

4y' =  \frac{ {y}^{2} }{ {x}^{2} }  + 10 \frac{y}{x}  + 5 \\  \\  \frac{y}{x}  = u \\ y' = u'x + u \\  \\ 4(u'x + u) =  {u}^{2} + 10 u + 5 \\ u'x + u =  \frac{ {u}^{2} + 10u  + 5}{4}  \\  \frac{du}{dx} x =  \frac{ {u}^{2} + 10 u + 5 - 4u}{4}  \\  \frac{du}{dx} x =  \frac{ {u}^{2} + 6u  + 5}{4}  \\ \int\limits \frac{4dy}{u {}^{2} + 6 u + 5}  = \int\limits \frac{dx}{x}  \\  \\  {u}^{2}  + 6u + 5 =  {u}^{2}  + 2 \times u \times 3 + 9 - 4 =  \\  =  {(u + 3)}^{2}  -  4 =  {(u + 3)}^{2}  -  {2}^{2}  \\  \\ \int\limits \frac{4du}{ {(u + 1)}^{2}  -  {2}^{2} }  = ln |x|  + C \\ 4\int\limits \frac{d(u +1 )}{ {(u + 1)}^{2}  -  {2}^{2} }  = ln |x|  + C \\  \frac{4}{2 \times 2} ln | \frac{u + 1 - 2}{u + 1 + 2} |  = ln |x| +  C\\ ln | \frac{u - 1}{u + 3} |  = ln |x| +  ln |C|  \\  \frac{u - 1}{u + 3}  = Cx \\  \frac{ \frac{y}{x}  - 1}{ \frac{y}{x}  + 3}  = Cx \\  \frac{y - x}{x}  \times  \frac{x}{y + 3x}  = Cx \\  \frac{y - x}{3x + 4}  = Cx

общее решение

3

y'' - 2y' + 2y = 0 \\  \\ y =  {e}^{kx} \\  {e}^{kx}(  k {}^{2} - 2 k + 2) = 0 \\ D = 4 - 8 =  - 4 \\ k_1 =  \frac{2 +  \sqrt{ - 4} }{2}  =  \frac{2 + 2i}{2}  = 1 + i \\ k_2 = 1 - i \\ y =e {}^{x} ( C_1 \sin(x)  +  C_2 \cos(x))

общее решение

y(0) = 1,y'(0) = 3

y' = e {}^{x} (C_1 \sin(x) +  C_2 \cos(x))  +  {e}^{x} (C_1\cos(x) -  C_2 \sin(x))  \\

\left \{ {{C_1 \sin(0)  + C_2 \cos(0) = 1 } \atop {C_1 \sin(0) +  C_2 \cos(0) +  C_1 \cos(0) -  C_2 \sin(0) = 3 } } \right. \\  \\ \left \{ {{C_2 = 1} \atop {C_2 + C_1 = 3} } \right. \\  \\ \left \{ {{C_2 = 1} \atop {C_1 = 2} } \right. \\  \\ y =  {e}^{x} ( 2\sin(x)  +  \cos(x))

частное решение

Похожие вопросы
Предмет: Английский язык, автор: максат05