Дифференциальное уравнение xy"=inx+1
Решение
Вы ввели
$$x \frac{d^{2}}{d x^{2}} y{\left(x \right)} = \log{\left(x \right)} + 1$$
Подробное решение
Разделим обе части ур-ния на множитель при производной y'':
$$x$$
Получим уравнение:
y'' = $$\frac{\log{\left(x \right)} + 1}{x}$$
Это дифф. уравнение вида:
Оно решается умножением обеих частей ур-ния на dx:
И взятием от обеих частей ур-ния интегралов:
или
В нашем случае,
f(x) = $$\frac{\log{\left(x \right)} + 1}{x}$$
y' = $$\frac{\log{\left(x \right)}^{2}}{2} + \log{\left(x \right)}$$ + C1
где C1 - это постоянная, не зависящая от x.
Повторяем ещё раз:
Значит, решением будет
y = $$\int \left(C_{1} + \frac{\log{\left(x \right)}^{2}}{2} + \log{\left(x \right)}\right)\, dx$$
Подробное решение интеграла
или
y = $$C_{1} x + \frac{x \log{\left(x \right)}^{2}}{2}$$ + C2
где C2 - это постоянная, не зависящая от x
$$x$$
Получим уравнение:
y'' = $$\frac{\log{\left(x \right)} + 1}{x}$$
Это дифф. уравнение вида:
y'' = f(x)
Оно решается умножением обеих частей ур-ния на dx:
y''dx = f(x)dx, или
d(y') = f(x)dx
И взятием от обеих частей ур-ния интегралов:
∫ d(y') = ∫ f(x) dx
или
y' = ∫ f(x) dx
В нашем случае,
f(x) = $$\frac{\log{\left(x \right)} + 1}{x}$$
y' = $$\frac{\log{\left(x \right)}^{2}}{2} + \log{\left(x \right)}$$ + C1
где C1 - это постоянная, не зависящая от x.
Повторяем ещё раз:
∫ dy =
Значит, решением будет
y = $$\int \left(C_{1} + \frac{\log{\left(x \right)}^{2}}{2} + \log{\left(x \right)}\right)\, dx$$
Подробное решение интеграла
или
y = $$C_{1} x + \frac{x \log{\left(x \right)}^{2}}{2}$$ + C2
где C2 - это постоянная, не зависящая от x
Ответ
$$y{\left(x \right)} = C_{1} + C_{2} x + \frac{x \log{\left(x \right)}^{2}}{2}$$
Классификация
nth algebraic
nth linear euler eq nonhomogeneous undetermined coefficients
nth linear euler eq nonhomogeneous variation of parameters
nth algebraic Integral
nth linear euler eq nonhomogeneous variation of parameters Integral
Еще ссылки
Решите дифференциальное уравнение xy"=inx+1 (х у " равно in х плюс 1) - различные методы решения и порядка дифференциальных уравнений [Есть ответ!]:
Дифференциальное уравнение
Идентичные выражения:
xy"=inx+ один
х у " равно in х плюс 1
х у " равно in х плюс один