Дифференциальное уравнение sen(x)dx+ydy=0
Решение
Вы ввели
$$y{\left(x \right)} \frac{d}{d x} y{\left(x \right)} + \sin{\left(x \right)} = 0$$
Подробное решение
Дано уравнение:
$$y{\left(x \right)} \frac{d}{d x} y{\left(x \right)} + \sin{\left(x \right)} = 0$$
Это дифф. уравнение имеет вид:
где
$$\operatorname{f_{1}}{\left(x \right)} = 1$$
$$\operatorname{g_{1}}{\left(y \right)} = 1$$
$$\operatorname{f_{2}}{\left(x \right)} = - \sin{\left(x \right)}$$
$$\operatorname{g_{2}}{\left(y \right)} = \frac{1}{y{\left(x \right)}}$$
Приведём ур-ние к виду:
Разделим обе части ур-ния на g2(y)
$$\frac{1}{y{\left(x \right)}}$$
получим
$$y{\left(x \right)} \frac{d}{d x} y{\left(x \right)} = - \sin{\left(x \right)}$$
Этим самым мы разделили переменные x и y.
Теперь домножим обе части ур-ния на dx,
тогда ур-ние будет таким
$$dx y{\left(x \right)} \frac{d}{d x} y{\left(x \right)} = - dx \sin{\left(x \right)}$$
или
$$dy y{\left(x \right)} = - dx \sin{\left(x \right)}$$
Возьмём от обеих частей ур-ния интегралы:
- от левой части интеграл по y,
- от правой части интеграл по x.
$$\int y\, dy = \int \left(- \sin{\left(x \right)}\right)\, dx$$
Подробное решение интеграла с y
Подробное решение интеграла с x
Возьмём эти интегралы
$$\frac{y^{2}}{2} = Const + \cos{\left(x \right)}$$
Подробное решение простого уравнения
Мы получили обыкн. ур-ние с неизвестной y.
(Const - это константа)
Решением будет:
$$\operatorname{y_{1}} = y{\left(x \right)} = - \sqrt{C_{1} + 2 \cos{\left(x \right)}}$$
$$\operatorname{y_{2}} = y{\left(x \right)} = \sqrt{C_{1} + 2 \cos{\left(x \right)}}$$
$$y{\left(x \right)} \frac{d}{d x} y{\left(x \right)} + \sin{\left(x \right)} = 0$$
Это дифф. уравнение имеет вид:
f1(x)*g1(y)*y' = f2(x)*g2(y),
где
$$\operatorname{f_{1}}{\left(x \right)} = 1$$
$$\operatorname{g_{1}}{\left(y \right)} = 1$$
$$\operatorname{f_{2}}{\left(x \right)} = - \sin{\left(x \right)}$$
$$\operatorname{g_{2}}{\left(y \right)} = \frac{1}{y{\left(x \right)}}$$
Приведём ур-ние к виду:
g1(y)/g2(y)*y'= f2(x)/f1(x).
Разделим обе части ур-ния на g2(y)
$$\frac{1}{y{\left(x \right)}}$$
получим
$$y{\left(x \right)} \frac{d}{d x} y{\left(x \right)} = - \sin{\left(x \right)}$$
Этим самым мы разделили переменные x и y.
Теперь домножим обе части ур-ния на dx,
тогда ур-ние будет таким
$$dx y{\left(x \right)} \frac{d}{d x} y{\left(x \right)} = - dx \sin{\left(x \right)}$$
или
$$dy y{\left(x \right)} = - dx \sin{\left(x \right)}$$
Возьмём от обеих частей ур-ния интегралы:
- от левой части интеграл по y,
- от правой части интеграл по x.
$$\int y\, dy = \int \left(- \sin{\left(x \right)}\right)\, dx$$
Подробное решение интеграла с y
Подробное решение интеграла с x
Возьмём эти интегралы
$$\frac{y^{2}}{2} = Const + \cos{\left(x \right)}$$
Подробное решение простого уравнения
Мы получили обыкн. ур-ние с неизвестной y.
(Const - это константа)
Решением будет:
$$\operatorname{y_{1}} = y{\left(x \right)} = - \sqrt{C_{1} + 2 \cos{\left(x \right)}}$$
$$\operatorname{y_{2}} = y{\left(x \right)} = \sqrt{C_{1} + 2 \cos{\left(x \right)}}$$
Ответ
$$y{\left(x \right)} = - \sqrt{C_{1} + 2 \cos{\left(x \right)}}$$
$$y{\left(x \right)} = \sqrt{C_{1} + 2 \cos{\left(x \right)}}$$
График для задачи Коши
Классификация
separable
1st exact
1st power series
lie group
separable Integral
1st exact Integral
Численный ответ
(x, y):
(-10.0, 0.75)
(-7.777777777777778, 1.5469011421326235)
(-5.555555555555555, 1.9323946393858011)
(-3.333333333333333, 0.5265889143350065)
(-1.1111111111111107, 1.7686083810709083)
(1.1111111111111107, 1.76860843402213)
(3.333333333333334, 0.5265893189545253)
(5.555555555555557, 1.9323949824690432)
(7.777777777777779, 1.5469017504106815)
(10.0, 0.7500012204048204)
Еще ссылки
Решите дифференциальное уравнение sen(x)dx+ydy=0 (sen(х) дэ икс плюс у дэ игрек равно 0) - различные методы решения и порядка дифференциальных уравнений [Есть ответ!]:
Дифференциальное уравнение
Идентичные выражения:
sen(x)dx+ydy= ноль
sen( х ) дэ икс плюс у дэ игрек равно 0
sen( х ) дэ икс плюс у дэ игрек равно ноль
sen(x)dx+ydy=O