Решить дифференциальное уравнение : xy'+y=-x^2y^2 ; y(1)=1

0 голосов
136 просмотров

Решить дифференциальное уравнение : xy'+y=-x^2y^2 ; y(1)=1


Математика (55 баллов) | 136 просмотров
Дано ответов: 2
0 голосов

Думаю так (P.S. Ответ проверен на wolframalpha)


image
(42 баллов)
0

Спасибо))

0

Это явно решение не вашего уравнения, не замечаете?)

0 голосов

Это уравнение Бернулли, запишем его в виде

\frac{y'}{y^2} +\frac{1}{yx} =-x (на решение y=0 и прочую шелуху забиваем, ибо все равн в конечном итоге придется искать частное решение)

Сделаем подстановку

z=\frac{1}{y}

Тогда

z'=-\frac{y'}{y^2}

и уравнение принимает вид

z'-\frac{z}{x}=x

Получили линейный диффур первого порядка, который решается заменой z=uv, z'=u'v+uv', где u - любое ненулевое решение уравнения

u'-\frac{u}{x} =0

Разделим переменные и проинтегрируем:

\int\limits\frac{du}{u} =\int\limits\frac{dx}{x}\\ lnu=lnx \\u=x

Подставляя в уравнение и преобразовывая имеем:

u'v+uv'-\frac{uv}{x} =x\\uv'=x\\v'=1\\v=(x+C)\\z=uv=x(x+C)\\y=\frac{1}{x(x+C)}

Теперь найдем решение задачи Коши:

y(1)=1\\\\\frac{1}{1+C} =1\\C=0

Итак, искомое частное решение имеет вид:

y=\frac{1}{x(x+2)}


(4.0k баллов)