Интегрирующий множитель
Пусть для уравнения (1) не выполняется условие , т.е. . Иногда удается подобрать такую функцию , после умножения на которую всех членов уравнения (1), левая часть уравнения становится полным дифференциалом. Общее решение полученного уравнения совпадает с общим решением первоначального уравнения. Функция называется интегрирующим множителем уравнения (1). Найдем формулы, по которым можно вычислить интегрирующий множитель. Умножим обе части уравнения (1) на множитель : Для того, чтобы это уравнение было уравнением в полных дифференциалах, необходимо и достаточно выполнение условия т.е. или Разделим обе части этого равенства на , получим (2) Всякая функция , удовлетворяющая уравнению (2), является интегрирующим множителем уравнения (1). Уравнение (2) является уравнением в частных производных с неизвестной функцией , зависящей от двух переменных х и у. Задача нахождения из уравнения (2) не из легких. Только в некоторых частных случаях удается найти функцию . Пусть - интегрирующий множитель, который зависит только от у, тогда . Из уравнения (2) получаем обыкновенное дифференциальное уравнение , из которого определим , а затем . Его можно решить, если только выражение зависит только от у. Аналогично, если - интегрирующий множитель, зависит только от х. Из уравнения (2) получим уравнение Решаем его, если выражение зависит только от х. Пример. Г.Н. Берман № 4061 Выражение не подходит Выражение подходит Умножим обе части данного уравнения на Новое уравнение есть уравнение в полных дифференциалах. Общее решение данного уравнения
|