Обыкновенные дифференциальные уравнения. Калинин В.В. - 21 стр.

UptoLike

Составители: 

Рубрика: 

17
относительно функции
x(y). Для его решения произведем замену неизвестной
функции
x(y), введя две новые функции u(x) и v(x) по формуле:
;
dx
xu u
dy
==
vv+uv
Заметим, что здесь знак (
) представляет собой знак дифференцирования по пе-
ременной
y. Уравнение теперь запишется в виде
2
(2yu u y
=+
v+uv) v
Проведем перегруппировку слагаемых:
22
22yyyu u y yu u y
′′
+
′′
=+ =
vuv v v+uvv ,
и
2
(2)yyu u y
−=
+uvv (*)
Найдем функцию
u(y), которая обратила бы в нуль выражение в скобках:
20 2 2
du du dy
yu u y u
dy u y
−= = =
Интегрируя, получаем
2
2 ln | | 2ln | | ln | | ln | |
du dy
uy uy
uy
=⇒= =
∫∫
Отсюда находим функцию
u(y):
2
uy=
Подставим полученную функцию u(y) в уравнение (*):
22
1ddy
yy y d
dy y y
⋅= ==
v
vv
,
или, после интегрирования:
ln | |
dy
dyC
y
=⇒=+
∫∫
vv
Теперь может быть найдена искомая функция
x(y):
2
(ln | | )
x
uxyyC=⇒= +v ,