Дифференциальное уравнение (2-y)dy=xdx
Решение
Вы ввели
$$- y{\left(x \right)} \frac{d}{d x} y{\left(x \right)} + 2 \frac{d}{d x} y{\left(x \right)} = x$$
Подробное решение
Дано уравнение:
$$- y{\left(x \right)} \frac{d}{d x} y{\left(x \right)} + 2 \frac{d}{d x} y{\left(x \right)} = x$$
Это дифф. уравнение имеет вид:
где
$$\operatorname{f_{1}}{\left(x \right)} = 1$$
$$\operatorname{g_{1}}{\left(y \right)} = 1$$
$$\operatorname{f_{2}}{\left(x \right)} = - x$$
$$\operatorname{g_{2}}{\left(y \right)} = \frac{1}{y{\left(x \right)} - 2}$$
Приведём ур-ние к виду:
Разделим обе части ур-ния на g2(y)
$$\frac{1}{y{\left(x \right)} - 2}$$
получим
$$\left(y{\left(x \right)} - 2\right) \frac{d}{d x} y{\left(x \right)} = - x$$
Этим самым мы разделили переменные x и y.
Теперь домножим обе части ур-ния на dx,
тогда ур-ние будет таким
$$dx \left(y{\left(x \right)} - 2\right) \frac{d}{d x} y{\left(x \right)} = - dx x$$
или
$$dy \left(y{\left(x \right)} - 2\right) = - dx x$$
Возьмём от обеих частей ур-ния интегралы:
- от левой части интеграл по y,
- от правой части интеграл по x.
$$\int \left(y - 2\right)\, dy = \int \left(- x\right)\, dx$$
Подробное решение интеграла с y
Подробное решение интеграла с x
Возьмём эти интегралы
$$\frac{y^{2}}{2} - 2 y = Const - \frac{x^{2}}{2}$$
Подробное решение простого уравнения
Мы получили обыкн. ур-ние с неизвестной y.
(Const - это константа)
Решением будет:
$$\operatorname{y_{1}} = y{\left(x \right)} = 2 - \sqrt{C_{1} - x^{2}}$$
$$\operatorname{y_{2}} = y{\left(x \right)} = \sqrt{C_{1} - x^{2}} + 2$$
$$- y{\left(x \right)} \frac{d}{d x} y{\left(x \right)} + 2 \frac{d}{d x} y{\left(x \right)} = x$$
Это дифф. уравнение имеет вид:
f1(x)*g1(y)*y' = f2(x)*g2(y),
где
$$\operatorname{f_{1}}{\left(x \right)} = 1$$
$$\operatorname{g_{1}}{\left(y \right)} = 1$$
$$\operatorname{f_{2}}{\left(x \right)} = - x$$
$$\operatorname{g_{2}}{\left(y \right)} = \frac{1}{y{\left(x \right)} - 2}$$
Приведём ур-ние к виду:
g1(y)/g2(y)*y'= f2(x)/f1(x).
Разделим обе части ур-ния на g2(y)
$$\frac{1}{y{\left(x \right)} - 2}$$
получим
$$\left(y{\left(x \right)} - 2\right) \frac{d}{d x} y{\left(x \right)} = - x$$
Этим самым мы разделили переменные x и y.
Теперь домножим обе части ур-ния на dx,
тогда ур-ние будет таким
$$dx \left(y{\left(x \right)} - 2\right) \frac{d}{d x} y{\left(x \right)} = - dx x$$
или
$$dy \left(y{\left(x \right)} - 2\right) = - dx x$$
Возьмём от обеих частей ур-ния интегралы:
- от левой части интеграл по y,
- от правой части интеграл по x.
$$\int \left(y - 2\right)\, dy = \int \left(- x\right)\, dx$$
Подробное решение интеграла с y
Подробное решение интеграла с x
Возьмём эти интегралы
$$\frac{y^{2}}{2} - 2 y = Const - \frac{x^{2}}{2}$$
Подробное решение простого уравнения
Мы получили обыкн. ур-ние с неизвестной y.
(Const - это константа)
Решением будет:
$$\operatorname{y_{1}} = y{\left(x \right)} = 2 - \sqrt{C_{1} - x^{2}}$$
$$\operatorname{y_{2}} = y{\left(x \right)} = \sqrt{C_{1} - x^{2}} + 2$$
Ответ
$$y{\left(x \right)} = 2 - \sqrt{C_{1} - x^{2}}$$
$$y{\left(x \right)} = \sqrt{C_{1} - x^{2}} + 2$$
График для задачи Коши
Классификация
factorable
separable
1st exact
linear coefficients
1st power series
lie group
separable Integral
1st exact Integral
linear coefficients Integral
Численный ответ
(x, y):
(-10.0, 0.75)
(-7.777777777777778, -4.408484561136061)
(-5.555555555555555, -6.408228452376534)
(-3.333333333333333, -7.510593752227568)
(-1.1111111111111107, -8.0163834860019)
(1.1111111111111107, -8.01638352832975)
(3.333333333333334, -7.510593717445318)
(5.555555555555557, -6.408228075746743)
(7.777777777777779, -4.408483547006778)
(10.0, 0.7500077709546477)
Еще ссылки
Решите дифференциальное уравнение (2-y)dy=xdx ((2 минус у) дэ игрек равно х дэ икс) - различные методы решения и порядка дифференциальных уравнений [Есть ответ!]:
Идентичные выражения:
(два -y)dy=xdx
(2 минус у ) дэ игрек равно х дэ икс
(два минус у ) дэ игрек равно х дэ икс