Помогите решить задачу Коши y'+y-xy^3=0,y(0)=-1

0 голосов
50 просмотров

Помогите решить задачу Коши
y'+y-xy^3=0,y(0)=-1


Математика (123 баллов) | 50 просмотров
Дан 1 ответ
0 голосов
Правильный ответ

 это вид Бернулли n=3.

Пусть t= \frac{1}{y^2}, тогда имеем
t'-2t=-2x

Пусть t=uv;\,\,\, t'=u'v+v'u, имеем

u'v+uv'-2uv=-2x\\ u'v+u(v'-2v)=-2x

Решение Бернулли разбивается на 2 случая:

1) Предположим что второе слагаемое равен нулю

v'-2v=0\\ \\ \frac{dv}{v} =2dx
Интегрируя
v=e^{2x}

2) u'e^{2x}=-2x\\ \\ u= \int\limits {-2xe^{-2x}} \, dx =xe^{-2x}+ \frac{e^{-2x}}{2} +C

Обратная замена

t=uv=e^{2x}*(xe^{-2x}+ \frac{e^{-2x}}{2} +C)=Ce^{2x}+x+0.5

\frac{1}{y^2}=Ce^{2x}+x+0.5\\ \\ y=\pm \dfrac{1}{ \sqrt{Ce^{2x}+x+0.5} }
Нашли общее решение

Теперь решим Задачу Коши: y(0)=-1

-1=-\dfrac{1}{ \sqrt{Ce^{2\cdot0}+0+0.5} } \\ \\ 1= \dfrac{1}{\sqrt{C+0.5}} \\ \\ C=0.5

y=- \dfrac{1}{ \sqrt{0.5e^{2x}+x+0.5} } - частное решение

0

Это уравнение нельзя назвать линейным, но оно сводится к линенйному