Дифференциальное уравнение y'-ay+by^2=0
Решение
Вы ввели
$$- a y{\left(t \right)} + b y^{2}{\left(t \right)} + \frac{d}{d t} y{\left(t \right)} = 0$$
Подробное решение
Дано уравнение:
$$- a y{\left(t \right)} + b y^{2}{\left(t \right)} + \frac{d}{d t} y{\left(t \right)} = 0$$
Это дифф. уравнение имеет вид:
где
$$f_{1}{\left(t \right)} = 1$$
$$g_{1}{\left(y \right)} = 1$$
$$f_{2}{\left(t \right)} = 1$$
$$g_{2}{\left(y \right)} = \left(a - b y{\left(t \right)}\right) y{\left(t \right)}$$
Приведём ур-ние к виду:
Разделим обе части ур-ния на g2(y)
$$\left(a - b y{\left(t \right)}\right) y{\left(t \right)}$$
получим
$$\frac{\frac{d}{d t} y{\left(t \right)}}{\left(a - b y{\left(t \right)}\right) y{\left(t \right)}} = 1$$
Этим самым мы разделили переменные t и y.
Теперь домножим обе части ур-ния на dt,
тогда ур-ние будет таким
$$\frac{dt \frac{d}{d t} y{\left(t \right)}}{\left(a - b y{\left(t \right)}\right) y{\left(t \right)}} = dt$$
или
$$\frac{dy}{\left(a - b y{\left(t \right)}\right) y{\left(t \right)}} = dt$$
Возьмём от обеих частей ур-ния интегралы:
- от левой части интеграл по y,
- от правой части интеграл по t.
$$\int \frac{1}{y \left(a - b y\right)}\, dy = \int 1\, dt$$
Подробное решение интеграла с y
Подробное решение интеграла с t
Возьмём эти интегралы
$$- \frac{- \log{\left(y \right)} + \log{\left(- \frac{a}{b} + y \right)}}{a} = Const + t$$
Подробное решение простого уравнения
Мы получили обыкн. ур-ние с неизвестной y.
(Const - это константа)
Решением будет:
$$y{\left(t \right)} = \frac{a e^{a \left(C_{1} + t\right)}}{b \left(e^{a \left(C_{1} + t\right)} - 1\right)}$$
$$- a y{\left(t \right)} + b y^{2}{\left(t \right)} + \frac{d}{d t} y{\left(t \right)} = 0$$
Это дифф. уравнение имеет вид:
f1(x)*g1(y)*y' = f2(x)*g2(y),
где
$$f_{1}{\left(t \right)} = 1$$
$$g_{1}{\left(y \right)} = 1$$
$$f_{2}{\left(t \right)} = 1$$
$$g_{2}{\left(y \right)} = \left(a - b y{\left(t \right)}\right) y{\left(t \right)}$$
Приведём ур-ние к виду:
g1(y)/g2(y)*y'= f2(x)/f1(x).
Разделим обе части ур-ния на g2(y)
$$\left(a - b y{\left(t \right)}\right) y{\left(t \right)}$$
получим
$$\frac{\frac{d}{d t} y{\left(t \right)}}{\left(a - b y{\left(t \right)}\right) y{\left(t \right)}} = 1$$
Этим самым мы разделили переменные t и y.
Теперь домножим обе части ур-ния на dt,
тогда ур-ние будет таким
$$\frac{dt \frac{d}{d t} y{\left(t \right)}}{\left(a - b y{\left(t \right)}\right) y{\left(t \right)}} = dt$$
или
$$\frac{dy}{\left(a - b y{\left(t \right)}\right) y{\left(t \right)}} = dt$$
Возьмём от обеих частей ур-ния интегралы:
- от левой части интеграл по y,
- от правой части интеграл по t.
$$\int \frac{1}{y \left(a - b y\right)}\, dy = \int 1\, dt$$
Подробное решение интеграла с y
Подробное решение интеграла с t
Возьмём эти интегралы
$$- \frac{- \log{\left(y \right)} + \log{\left(- \frac{a}{b} + y \right)}}{a} = Const + t$$
Подробное решение простого уравнения
Мы получили обыкн. ур-ние с неизвестной y.
(Const - это константа)
Решением будет:
y_1 =
$$y{\left(t \right)} = \frac{a e^{a \left(C_{1} + t\right)}}{b \left(e^{a \left(C_{1} + t\right)} - 1\right)}$$
Ответ
$$y{\left(t \right)} = \frac{a e^{a \left(C_{1} + t\right)}}{b \left(e^{a \left(C_{1} + t\right)} - 1\right)}$$
Классификация
factorable
separable
1st exact
Bernoulli
1st rational riccati
1st power series
lie group
separable Integral
1st exact Integral
Bernoulli Integral
Еще ссылки
Решите дифференциальное уравнение y'-ay+by^2=0 (у штрих первого (1-го) порядка минус a у плюс b у в квадрате равно 0) - различные методы решения и порядка дифференциальных уравнений [Есть ответ!]:
Дифференциальное уравнение
Идентичные выражения:
y'-ay+by^ два = ноль
у штрих первого (1-го) порядка минус a у плюс b у в квадрате равно 0
у штрих первого (1-го) порядка минус a у плюс b у в степени два равно ноль
y'-ay+by2=0
y'-ay+by²=0
y'-ay+by в степени 2=0
y'-ay+by^2=O