Дифференциальное уравнение y' = xy

-
+
С неизвестной функцией
(
)
Для задачи Коши
y
=
y’
=
y’’
=
y’’’
=
y’’’’
=
График
от
до

Решение

Вы ввели

$$\frac{d}{d x} y{\left(x \right)} = x y{\left(x \right)}$$

Подробное решение

Дано уравнение:
$$\frac{d}{d x} y{\left(x \right)} = x y{\left(x \right)}$$
Это дифф. уравнение имеет вид:
y' + P(x)y = 0,

где
$$P{\left(x \right)} = - x$$
и
и называется линейным однородным
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.
$$P{\left(x \right)} = - x$$, то
$$\int P{\left(x \right)}\, dx$$ =
= $$\int \left(- x\right)\, dx = - \frac{x^{2}}{2} + Const$$
Подробное решение интеграла
Зн., решение однородного линейного ур-ния:
$$y_{1} = e^{C_{1} + \frac{x^{2}}{2}}$$
$$y_{2} = - e^{C_{2} + \frac{x^{2}}{2}}$$
что соотв. решению
с любой константой C, не равной нулю:
$$y = C e^{\frac{x^{2}}{2}}$$

График для задачи Коши

Классификация

separable
1st exact
1st linear
Bernoulli
almost linear
1st power series
lie group
separable Integral
1st exact Integral
1st linear Integral
Bernoulli Integral
almost linear Integral

Численный ответ

(x, y):
(-10.0, 0.75)
(-7.777777777777778, 2.058806967676944e-09)
(-5.555555555555555, 4.746244213563444e-11)
(-3.333333333333333, 1.60031086107531e-11)
(-1.1111111111111107, -2.198058261798101e-11)
(1.1111111111111107, -6.324932981618765e-11)
(3.333333333333334, -6.274447547763939e-11)
(5.555555555555557, -5.892963092612879e-11)
(7.777777777777779, -5.5114786374618197e-11)
(10.0, -5.1299941823107606e-11)

Еще ссылки

Решите дифференциальное уравнение y' = xy (у штрих первого (1-го) порядка равно х у) - различные методы решения и порядка дифференциальных уравнений [Есть ответ!]:

Дифференциальное уравнение

Идентичные выражения:

y' = xy
у штрих первого (1-го) порядка равно х у
у штрих первого (1-го) порядка равно х у