Xy'=y-(x^2+y^2)^1/2 помогите найти общий интеграл дифференциального уравнения.

0 голосов
69 просмотров

Xy'=y-(x^2+y^2)^1/2 помогите найти общий интеграл дифференциального уравнения.


Математика (17 баллов) | 69 просмотров
Дан 1 ответ
0 голосов

Уравнение по виду - однородное.
Сделаем замену y = tx, где t - неизвестная функция. Отсюда y' = (tx)' = t'x + tx' = t'x + t.
Тогда уравнение примет вид
x(t'x + t) = tx - x \sqrt{t^2+1}
или, после деления на x и уничтожения t в обеих частях,
t'x = - \sqrt{t^2+1}.
Получено уравнение с разделяющимися переменными. Дальнейшие действия стандартные и не нуждаются в комментариях:
x \frac{dt}{dx} = - \sqrt{t^2+1}, \\ -\frac{dt}{\sqrt{t^2+1} } = \frac{dx}{x} , \\ -\int {\frac{dt}{\sqrt{t^2+1}} \, = \int { \frac{dx}{x} } \,
ln|x| = -ln|t+ \sqrt{t^2+1} | + ln|C| \\ ln|x| = ln| \frac{C}{t+ \sqrt{t^2+1} }| \\ x = \frac{C}{t+ \sqrt{t^2+1} }
x(t+ \sqrt{t^2+1} ) = C
Делаем обратную подстановку и получаем общий интеграл:
y + \sqrt{y^2 + x^2} = C.
В процессе решения мы делили на x. Легко убедиться проверкой, что х = 0 является решением.

(97.8k баллов)