Однородные дифференциальные уравнения первого порядка

Однородным дифференциальным уравнением первого порядка, называется уравнение, имеющее вид

Однородные дифференциальные уравнения первого порядка - student2.ru (7)

Подстановка Однородные дифференциальные уравнения первого порядка - student2.ru ; Однородные дифференциальные уравнения первого порядка - student2.ru ; Однородные дифференциальные уравнения первого порядка - student2.ru , где Однородные дифференциальные уравнения первого порядка - student2.ru преобразует это уравнение к уравнению с разделяющимися переменными.

Однородные дифференциальные уравнения первого порядка - student2.ru ,

Однородные дифференциальные уравнения первого порядка - student2.ru ,

Однородные дифференциальные уравнения первого порядка - student2.ru .

2. 4. Линейные уравнения первого порядка и уравнения Бернулли

Дифференциальное уравнение первого порядка называется линейным, если оно содержит Однородные дифференциальные уравнения первого порядка - student2.ru и Однородные дифференциальные уравнения первого порядка - student2.ru в первой степени, то есть имеет вид Однородные дифференциальные уравнения первого порядка - student2.ru .

Уравнением Бернулли называется дифференциальное уравнение первого порядка вида Однородные дифференциальные уравнения первого порядка - student2.ru , где Однородные дифференциальные уравнения первого порядка - student2.ru и Однородные дифференциальные уравнения первого порядка - student2.ru .

Эти уравнения решают с помощью подстановки Однородные дифференциальные уравнения первого порядка - student2.ru .

Пример 3. Решить уравнение Однородные дифференциальные уравнения первого порядка - student2.ru .

Решение. Это уравнение является уравнением Бернулли. Решим это уравнение с помощью подстановки Однородные дифференциальные уравнения первого порядка - student2.ru . Тогда Однородные дифференциальные уравнения первого порядка - student2.ru . Подставляя Однородные дифференциальные уравнения первого порядка - student2.ru и Однородные дифференциальные уравнения первого порядка - student2.ru в уравнение, получим: Однородные дифференциальные уравнения первого порядка - student2.ru . Преобразуем это уравнение к виду Однородные дифференциальные уравнения первого порядка - student2.ru . Найдем функцию Однородные дифференциальные уравнения первого порядка - student2.ru , полагая в последнем уравнении Однородные дифференциальные уравнения первого порядка - student2.ru . Тогда Однородные дифференциальные уравнения первого порядка - student2.ru Однородные дифференциальные уравнения первого порядка - student2.ru Однородные дифференциальные уравнения первого порядка - student2.ru (мы нашли одну из первообразных функции Однородные дифференциальные уравнения первого порядка - student2.ru ). Подставляя найденную функцию Однородные дифференциальные уравнения первого порядка - student2.ru в уравнение относительно Однородные дифференциальные уравнения первого порядка - student2.ru и Однородные дифференциальные уравнения первого порядка - student2.ru , получим Однородные дифференциальные уравнения первого порядка - student2.ru или Однородные дифференциальные уравнения первого порядка - student2.ru .

Разделяем переменные и находим функцию Однородные дифференциальные уравнения первого порядка - student2.ru :

Однородные дифференциальные уравнения первого порядка - student2.ru

Возведя Однородные дифференциальные уравнения первого порядка - student2.ru в квадрат, находим

Однородные дифференциальные уравнения первого порядка - student2.ru

Наши рекомендации