Дифференциальное уравнение y' = ky
Решение
Вы ввели
$$\frac{d}{d x} y{\left(x \right)} = k y{\left(x \right)}$$
Подробное решение
Дано уравнение:
$$\frac{d}{d x} y{\left(x \right)} = k y{\left(x \right)}$$
Это дифф. уравнение имеет вид:
где
$$P{\left(x \right)} = - k$$
и
и называется линейным неоднородным
дифф. уравнением 1го порядка:
Это ур-ние с разделяющимися переменными.
Данное ур-ние решается следущими шагами:
$$\frac{dy}{y} = - P{\left(x \right)} dx$$, при y не равным 0
$$\int \frac{1}{y}\, dy = - \int P{\left(x \right)}\, dx$$
$$\log{\left(\left|{y}\right| \right)} = - \int P{\left(x \right)}\, dx$$
Или,
$$\left|{y}\right| = e^{- \int P{\left(x \right)}\, dx}$$
Поэтому,
$$y_{1} = e^{- \int P{\left(x \right)}\, dx}$$
$$y_{2} = - e^{- \int P{\left(x \right)}\, dx}$$
Из выражения видно, что надо найти интеграл:
$$\int P{\left(x \right)}\, dx$$
Т.к.
$$P{\left(x \right)} = - k$$, то
$$\int P{\left(x \right)}\, dx$$ =
= $$\int \left(- k\right)\, dx = - k x + Const$$
Подробное решение интеграла
Зн., решение однородного линейного ур-ния:
$$y_{1} = e^{C_{1} + k x}$$
$$y_{2} = - e^{C_{2} + k x}$$
что соотв. решению
с любой константой C, не равной нулю:
$$y = C e^{k x}$$
$$\frac{d}{d x} y{\left(x \right)} = k y{\left(x \right)}$$
Это дифф. уравнение имеет вид:
y' + P(x)y = 0,
где
$$P{\left(x \right)} = - k$$
и
и называется линейным неоднородным
дифф. уравнением 1го порядка:
Это ур-ние с разделяющимися переменными.
Данное ур-ние решается следущими шагами:
Из y' + P(x)y = 0 получаем
$$\frac{dy}{y} = - P{\left(x \right)} dx$$, при y не равным 0
$$\int \frac{1}{y}\, dy = - \int P{\left(x \right)}\, dx$$
$$\log{\left(\left|{y}\right| \right)} = - \int P{\left(x \right)}\, dx$$
Или,
$$\left|{y}\right| = e^{- \int P{\left(x \right)}\, dx}$$
Поэтому,
$$y_{1} = e^{- \int P{\left(x \right)}\, dx}$$
$$y_{2} = - e^{- \int P{\left(x \right)}\, dx}$$
Из выражения видно, что надо найти интеграл:
$$\int P{\left(x \right)}\, dx$$
Т.к.
$$P{\left(x \right)} = - k$$, то
$$\int P{\left(x \right)}\, dx$$ =
= $$\int \left(- k\right)\, dx = - k x + Const$$
Подробное решение интеграла
Зн., решение однородного линейного ур-ния:
$$y_{1} = e^{C_{1} + k x}$$
$$y_{2} = - e^{C_{2} + k x}$$
что соотв. решению
с любой константой C, не равной нулю:
$$y = C e^{k x}$$
Ответ
$$y{\left(x \right)} = C_{1} e^{k x}$$
Классификация
separable
1st exact
1st linear
Bernoulli
almost linear
1st power series
lie group
nth linear constant coeff homogeneous
separable Integral
1st exact Integral
1st linear Integral
Bernoulli Integral
almost linear Integral
Еще ссылки
Решите дифференциальное уравнение y' = ky (у штрих первого (1-го) порядка равно k у) - различные методы решения и порядка дифференциальных уравнений [Есть ответ!]:
Идентичные выражения:
y' = ky
у штрих первого (1-го) порядка равно k у
у штрих первого (1-го) порядка равно k у