ПОВТОРЕНИЕ. Тема прошлого урока: Дифференциальные уравнения, в которых переменные уже разделены
Дифференциальные уравнения, в которых выражение, зависящее от y, входит только в левую часть, а выражение, зависящее от x - только в правую часть, это дифференциальные уравнения с разделенными переменными, в которых переменные уже разделены.
В левой части уравнения может находиться производная от игрека и в этом случае решением дифференциального уравнения будет функция игрек, выраженная через значение интеграла от правой части уравнения.
Пример такого уравнения .
В левой части уравнения может быть и дифференциал функции от игрека и тогда для получения решения уравнения следует проинтегрировать обе части уравнения. Пример такого уравнения .
Пример 1. Найти общее решение дифференциального уравнения
Решение. Пример очень простой. Непосредственно находим функцию по её производной, интегрируя:
Таким образом, получили функцию - решение данного уравнения.
|
|
Пример 2. Найти общее решение дифференциального уравнения
Решение. Интегрируем обе части уравнения:
.
Оба интеграла - табличные. Идём к решению:
Функция - решение уравнения - получена. Как видим, нужно только уверенно знать табличные интегралы и неплохо расправляться с дробями и корнями.
ТЕМА Дифференциальные уравнения, в которых требуется разделить переменные
Дифференциальные уравнения с разделяющимися переменными, в которых требуется разделить переменные, имеют вид
.
В таком уравнении и - функции только переменной x, а и - функции только переменной y.
.
ПРИМЕР 2 Найти общее решение дифференциального уравнения
.
Решение.
Бывает, что забвение элементарной (школьной) математики мешает даже близко подойти к началу решения, задача выглядит абсолютно тупиковой. В нашем примере для начала всего-то нужно вспомнить свойства степеней.
Так как , то перепишем данное уравнение в виде
.
Это уже уравнение с разделяющимися переменными. Умножив его почленно на произведение , получаем
.
Почленно интегрируем:
Первый интеграл находим интегрированием по частям, а второй - табличный. Следовательно,
.
Логарифмируя обе части равенства, получаем общее решение уравнения:
.