Тема Дифференциальные уравнения
05 Уравнения с разделяющимися переменными
Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела дифференциальные уравнения
Решаем задачи

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#57634

Решить уравнение с разделяющимися переменными

      y      2
y′ +-----=  -----
    ctgx    ctg x
Показать ответ и решение

Перепишем уравнение в более удобном виде, учитывая что y ′(x) = ddyx  :

dy     y       2
---+  -----= -----
dx    ctg x   ctgx

Далее, перенесем в правую часть одно из слагаемых:

dy-  2-−-y
dx = ctg x

И нетрудно видеть, что чтобы разделить переменные, нужно разделить уравнение на 2 − y  и умножить на dx  :

 dy      dx
-----=  -----
2− y    ctg x

Теперь можем проинтегрировать обе части, только учтём, что  dx
ctgx = dxtgx  :

∫         ∫
   -dy--     -dx--
   2− y =    ctgx

И получаем:

− ln |2 − y| = ln|cosx |+ C

Далее, упрощаем:                             C       C
ln |cosx|+ C = ln |cos x|+ lne  = ln(e |cosx|)  , и, таким образом, получаем:

− ln |2− y| = − ln(eC|cos x|),   обозначим eC = C1

Потенцируя, имеем:

2− y = C1 cosx

Откуда

y = 2 − C1 cosx

В процессе решения мы делили на 2 − y  , поэтому нужно проверить, является ли константная функция y ≡ 2  решением исходного уравнения

 ′    y      2
y + ctgx-=  ctg-x-

Если y ≡ 2  , то  ′
y ≡  0  , как производная константы, и тогда остаётся -2--   -2--
ctgx =  ctgx  - верное равенство! Следовательно, решение y ≡ 2  тоже нужно записать отдельно в ответ. Таким образом, имеем ответ:

⌊
⌈y  = 2− C1 cosx,   при лю бом C1 ∈ ℝ,;

                y(x) ≡ 2;
Ответ:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 2#57633

Решить уравнение с разделяющимися переменными

∘ ------
  y2 + 1dx = xydy
Показать ответ и решение

Итак, разделим переменные, чтобы левая часть включала в себя только выражения с иксом, а правая - с игреком. Для этого наше уравнение нужно поделить на x  и на ∘ -2----
  y  + 1  . Получим:

dx      ydy
---=  ∘--2----
 x      y + 1

Теперь можно проинтегрировать обе части:

∫ dx    ∫   ydy
  -x-=    ∘--2----
            y  + 1

И тогда получаем

            ∘ ------
ln|x|+ C  =   y2 + 1

Выражая игрек как функцию от x  , будем иметь:

        ∘ -------------------------
            2                 2
y(x) = ±  ln |x|+ 2C ln|x|+ C  − 1

При решении мы делили на ∘ ------
  y2 + 1  - но это выражение никогда не равно нулю, а также на x  , следовательно, в нашей найденной функции         ∘  -------------------------
            2                 2
y(x) = ±   ln  |x|+ 2C ln |x|+ C  −  1  мы предполагаем, что x ⁄= 0  . Таким образом, можно записать ответ:

        ∘  -2-----------------------
y(x) = ±   ln  |x|+ 2C ln |x|+ C2 −  1, при x ⁄= 0, C  ∈ ℝ − лю бое
Ответ:
Рулетка
Вы можете получить скидку в рулетке!