logowanie

matematyka » forum » forum zadaniowe - uczelnie wyższe » zadanie

Rachunek różniczkowy i całkowy, zadanie nr 6184

ostatnie wiadomości  |  regulamin  |  latex

AutorZadanie / Rozwiązanie

aneta30
postów: 22
2020-04-15 19:10:50

Proszę o pomoc
Rozwiąż równanie różniczkowe liniowe rzędu I
y' + (y/x) = e^x



chiacynt
postów: 749
2020-04-15 21:22:16

$ y' +\frac{y}{x} = e^{x}$

Całka ogólna równania jednorodnego

$ y' + \frac{y}{x} = 0 $

$ \frac{y}{x} = 0$

$ \frac{y}{x} = u, \ \ y = x\cdot u, \ \ y' = u + x\cdot u' $

$ u + x\cdot u' +u = 0 $

$ x\cdot u' = -2u $

$ \frac{du}{u} = -2\frac{1}{x} dx $

$ln|u| = - 2\ln|x| + A = ln|x|^{-2} + A $

$ u(x) = e^{ln|x|^{-2} + A} $

$ u(x) = \frac{C}{x^2} $

$ y(x) = x\cdot \frac{C}{x^2} = \frac{C}{x} $

Metoda uzmiennienia stałej

$ y(x) = \frac{C(x)}{x} $

$ y'(x) = C'(x)\cdot \frac{1}{x}- \frac{C(x)}{x^2} $

Podstawiamy do równania wyjściowego

$ C'(x)\cdot \frac{1}{x} -\frac{C(x)}{x^2} + \frac{C(x)}{x^2}= e^{x} $

$ C'(x) = xe^{x} $

Całkujemy przez części

$ C(x) = \int x\cdot e^{x}dx = \int x\cdot (e^{x})'dx = x\cdot e^{x}- \int 1\cdot e^{x}dx = x\cdot e^{x} - e^{x} + D $

Całka ogólna równania niejednorodnego

$ y(x) = e^{x} - \frac{1}{x}e^{x} + \frac{D}{x}. $


strony: 1

Prawo do pisania przysługuje tylko zalogowanym użytkownikom. Zaloguj się lub zarejestruj





© 2019 Mariusz Śliwiński      o serwisie | kontakt   drukuj