Общее решение исходного уравнения в соответствии с формулой (2) имеет вид
(3) Найдем входящие в это решение интегралы. Имеем где знаки появляются в силу равенства Подставляя найденные интегралы в решение (3), окончательно получаем общее решение исходного уравнения: Из него выделяем частное решение, соответствующее начальному условию у(-2)=2: ◄ Полезно иметь в виду, что иногда дифференциальное уравнение является линейным относительно х как функции у, т.е. может быть приведено к виду (4) Его общее решение находится по формуле (5) Пример 3. Найти общий интеграл уравнения ►Данное уравнение является линейным относительно функции х(у). Действительно, т.е. получили уравнение вида (4). Согласно формуле (5), общее решение исходного уравнения имеет вид Отметим, что линейное дифференциальное уравнение (1) можно также проинтегрировать методом Бернулли, суть которого заключается в следующем. Введем две неизвестные функции u(x) и v(x) по формуле y=u(x)v(x) (подстановка Бернулли). Тогда Подставим выражение для и в уравнение (1), получим уравнение которое преобразуем к виду Пример 4. Проинтегрировать уравнение методом Бернулли и решить задачу Коши при начальном условии . ►Сделав подстановку Бернулли получим:
Находим частное решение уравнения
Пологая выбираем решение Далее ищем общее решение уравнение Имеем: Общее решение исходного уравнения Из него выделяем частное решение, удовлетворяющее начальному условию: Подставляя значение С=-1 в общее решение, окончательно получим: ◄
|