Решить задачу Коши. 2yy''=(y')^2, y(1)=0, y'(1)=1

0 голосов
152 просмотров

Решить задачу Коши. 2yy''=(y')^2, y(1)=0, y'(1)=1


Математика (17 баллов) | 152 просмотров
Дан 1 ответ
0 голосов
Правильный ответ

Это уравнение вида y''=f(y;y'). Для решения такого уравнения нужно вводить новую замену y'=p(y), тогда y''=p'p


2yp'p=p^2\\ 2yp'=p

Это дифференциальное уравнение первого порядка разрешенной относительно производной, уравнение с разделяющимися переменными.

\displaystyle \frac{dp}{dy} =\frac{p}{2y} ~~~\Rightarrow~~ \int\frac{dp}{p} =\frac{1}{2}\int \frac{dy}{y} ~~\Rightarrow~~ \ln|p|=\ln\sqrt{y} +\ln C_1\\ \\ p=C_1\sqrt{y}


Сделав обратную замену: y'=C_1\sqrt{y}


\displaystyle \int \frac{dy}{C_1\sqrt{y}} =\int dx~~\Rightarrow~~~ \frac{2\sqrt{y}}{C_1} =x+C_2


Получили общий интеграл. Теперь нужно найти частное решение, подставив начальные условия: y(1)=0 и y'(1)=1.


\displaystyle \left \{ {{\frac{2\sqrt{0}}{C_1}=1+C_2} \atop {1=C_1\cdot \sqrt{1}}} \right. ~~~\Rightarrow~~~\left \{ {{0=1+C_2} \atop {C_1=1}} \right. ~~~\Rightarrow~~~ C_1=1;~C_2=-1



2\sqrt{y} =x-1- ЧАСТНЫЙ ИНТЕГРАЛ.

(22.5k баллов)