Дифференциальное уравнение xdy-ydx=0

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

Решение

Вы ввели

$$x \frac{d}{d x} y{\left(x \right)} - y{\left(x \right)} = 0$$

Подробное решение

Разделим обе части ур-ния на множитель при производной y':
$$x$$
Получим уравнение:
$$\frac{x \frac{d}{d x} y{\left(x \right)} - y{\left(x \right)}}{x} = 0$$
Это дифф. уравнение имеет вид:
y' + P(x)y = 0,

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

График для задачи Коши

Классификация

factorable
separable
1st exact
1st linear
Bernoulli
almost linear
lie group
nth linear euler eq homogeneous
separable Integral
1st exact Integral
1st linear Integral
Bernoulli Integral
almost linear Integral

Численный ответ

(x, y):
(-10.0, 0.75)
(-7.777777777777778, 0.5833333333333335)
(-5.555555555555555, 0.41666666666666685)
(-3.333333333333333, 0.25000000000000017)
(-1.1111111111111107, 0.08333333333333351)
(1.1111111111111107, -0.08333333333333307)
(3.333333333333334, -0.24999999999999956)
(5.555555555555557, -0.4166666666666664)
(7.777777777777779, -0.5833333333333329)
(10.0, -0.7499999999999994)

Еще ссылки

Решите дифференциальное уравнение xdy-ydx=0 (х дэ игрек минус у дэ икс равно 0) - различные методы решения и порядка дифференциальных уравнений [Есть ответ!]:

Идентичные выражения:

xdy-ydx= ноль
х дэ игрек минус у дэ икс равно 0
х дэ игрек минус у дэ икс равно ноль
xdy-ydx=O

Похожие выражения: