Предмет: Алгебра, автор: artemanatolievuch

Решение дифференциальных уравнений:
1. (x^2+y^2)dx-xydy=0
2. y'=tg3y*Inx
3. y'(1-x^2)^(1/2)+y=arcsin x

Ответы

Автор ответа: Miroslava227
1

Ответ:

1

( {x}^{2}  +  {y}^{2} )dx - xydy = 0 \:  \:  \:  |  \div  {x}^{2}  \\ (1 +  \frac{ {y}^{2} }{ {x}^{2} } )dx -  \frac{y}{x} dy = 0 \\  \frac{y}{x} dy = (1 +  \frac{ {y}^{2} }{ {x}^{2} } )dx \\ \frac{y}{x}   \times y' = 1 +  \frac{ {y}^{2} }{ {x}^{2} }  \\  \\  \frac{y}{x}  = u \\ y' = u'x + u \\  \\ u(u'x + u) = 1 +  {u}^{2}  \\ u'x  + u =  \frac{1 +  {u}^{2} }{u}  \\  \frac{du}{dx}  x =  \frac{1 +  {u}^{2}  -  {u}^{2} }{u}  \\ \int\limits \: udu = \int\limits \frac{dx}{x}  \\  \frac{ {u}^{2} }{2}  = ln |x|  + C \\  \frac{ {y}^{2} }{2  {x}^{2}  }  = ln |x| +  C\\  {y}^{2} = 2 {x}^{2}  ln |x| + 2 {x}^{2}  C

общее решение

2

y '= tg(3y) \times  ln(x)  \\  \frac{dy}{dx}  = tg(3y) \times  ln(x)  \\ \int\limits \frac{dy}{tg(3y)}  = \int\limits ln(x) dx \\  \\ 1)\int\limits \frac{dy}{tg(3y)}  =  \frac{1}{3} \int\limits \frac{d(3y)}{tg(3y)}  =  \\  =  \frac{1}{3} \int\limits \frac{ \cos(3y) }{ \sin(3y) } d(3y) =  \frac{1}{3} \int\limits \frac{d( \sin(3y)) }{ \sin(3y) }  =  \\  =  \frac{1}{3} ln | \sin(3y) |  + C \\  \\ 2)\int\limits ln(x) dx \\  \\ \text{По частям:} \\ U=  ln(x)  \:  \:  \:  \: dU = dx \\ dV =  \frac{dx}{x} \:  \:  \:  \:  \:  \: V = x \\  \\ UV- \int\limits \: VdU =  \\  = x ln(x)  - \int\limits \: xdx \times  \frac{1}{x}  =  \\  = x ln(x)  - x + C = x( ln(x)  - 1) + C \\  \\  \frac{1}{3} ln | \sin(3y) |  = x( ln(x)  - 1) + C\\ ln | \sin(3y) |  = 3x (ln(x)  - 1) + C

общее решение

3.

y' \sqrt{1  -  {x}^{2} }  + y = arcsinx \:  \:  \:  |  \div  \sqrt{1 -  {x}^{2} }  \\ y' +  \frac{y}{ \sqrt{1 -  {x}^{2} } }  =  \frac{arcsinx}{ \sqrt{1 -  {x}^{2} } }  \\  \\ y = uv \\ y '= u'v + v'u \\  \\ u'v + v'u +  \frac{uv}{ \sqrt{1 -  {x}^{2} } }  =  \frac{arcsinx}{ \sqrt{1 -  {x}^{2} } }  \\ u'v + u(v' +  \frac{v}{ \sqrt{1 -  {x}^{2} } } ) =  \frac{arcsinx}{ \sqrt{1 -  {x}^{2} } }  \\  \\ 1)v' +  \frac{v}{ \sqrt{1 -  {x}^{2} } }  \\  \frac{dv}{dx}  =  -  \frac{v}{ \sqrt{1 -  {x}^{2} } } \\ \int\limits \frac{dv}{v}  =  - \int\limits \frac{dx}{ \sqrt{1 -  {x}^{2} } }  \\ ln |v|  =  - arcsinx \\ v =  {e}^{ - arcsinx}  \\  \\ 2)u'v =  \frac{arcsinx}{ \sqrt{1 -  {x}^{2} } }  \\  \frac{du}{dx}  \times  {e}^{ - arcsinx}  =  \frac{arcsinx}{ \sqrt{1 -  {x}^{2} } }  \\ u = \int\limits {e}^{arcsinx}  \frac{arcsinx}{ \sqrt{1 -  {x}^{2} } } dx \\  \\ \text{По частям:} \\ U= arcsinx \:  \: \:  \:  \:  \:  \:  dU =  \frac{dx}{ \sqrt{1 -  {x}^{2} } }  \\ dV =  {e}^{arcsinx}  \frac{dx}{ \sqrt{1 -  {x}^{2} } }  \:  \:  \: V = \int\limits {e}^{arcsinx} d(arcsinx) =  {e}^{arcsinx}  \\  \\  {e}^{arcsinx} arcsinx - \int\limits {e}^{arcsinx}  \times  \frac{dx}{ \sqrt{1 -  {x}^{2} } }  =  \\  =  {e}^{arcsinx}arcsinx  -  {e}^{arsinx}  + C =  \\  =  {e}^{arcsinx} (arcsinx - 1) + C\\  \\  \\  \\2) u =  {e}^{arcinx}( arcsinx - 1) + C  \\  \\ y = uv =  \\  =  {e}^{ - arcsinx}  \times ( {e}^{arcsinx}( arcsinx - 1) + C) \\ y = arcsinx - 1 + C {e}^{ - arcsinx}

общее решение

Похожие вопросы
Предмет: Українська мова, автор: innessk