ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
12
Полагая С=С(х), общее решение заданного уравнения будет иметь
вид
у=С(х)е
-х
. (**)
Дифференцируя равенство (**), получим
у'=-С(х)е
-х
+С'(х)е
-х
(***)
Выражения (**) и (***) подставляем в (*):
С'(х)е
-х
=е
-х
, т.е. С'(х)=1,
1=
dx
dC
, dC=dx
Интегрируя, получим С=х+С
1
. Следовательно, искомое общее
решение имеет вид у=(х+С
1
)е
-х
.
2. Метод Бернулли. Посредством замены функции у произведением
двух вспомогательных функций у=u(x)v(x) линейное уравнение сводится к
двум уравнениям с разделяющимися переменными относительно каждой
из вспомогательных функций.
Пример у'+у=е
-х
Решение
Пусть у=u(x)v(x), тогда y'=u'v+uv'. Подставив выражения у и у'
данное уравнение, получим
u’v+uv’+uv=e
-x
;
v(u’+u)+uv’=e
-x
(1)
Т.к. искомая функция у представлена в виде произведения двух
вспомогательных функций u и v, то одну из них можно выбрать
произвольно. Выберем в качестве u какой либо частный интеграл
уравнения
u'+u=0, т.е.
0u
dx
du
=+
- уравнение с разделяющимися переменными.
∫∫
−= dx
u
du
;
ln|u|=-x;
u=e
-x
Подставляя найденное для u выражение в(1), получим
v’e
-x
= e
-x
; v’=1;
1=
dx
dv
;
dv=dx;
v=x+C.
Тогда общее решение примет вид:
y=uv=e
-x
(x+C).
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Полагая С=С(х), общее решение заданного уравнения будет иметь вид у=С(х)е-х. (**) Дифференцируя равенство (**), получим у'=-С(х)е-х+С'(х)е-х (***) Выражения (**) и (***) подставляем в (*): dC С'(х)е-х=е-х, т.е. С'(х)=1, = 1 , dC=dx dx Интегрируя, получим С=х+С1. Следовательно, искомое общее решение имеет вид у=(х+С1)е-х. 2. Метод Бернулли. Посредством замены функции у произведением двух вспомогательных функций у=u(x)v(x) линейное уравнение сводится к двум уравнениям с разделяющимися переменными относительно каждой из вспомогательных функций. Пример у'+у=е-х Решение Пусть у=u(x)v(x), тогда y'=u'v+uv'. Подставив выражения у и у' данное уравнение, получим u’v+uv’+uv=e -x; v(u’+u)+uv’=e-x (1) Т.к. искомая функция у представлена в виде произведения двух вспомогательных функций u и v, то одну из них можно выбрать произвольно. Выберем в качестве u какой либо частный интеграл уравнения u'+u=0, т.е. du +u = 0 dx - уравнение с разделяющимися переменными. du ∫ u = − ∫ dx ; ln|u|=-x; u=e-x Подставляя найденное для u выражение в(1), получим v’e-x = e-x; v’=1; dv = 1; dx dv=dx; v=x+C. Тогда общее решение примет вид: y=uv=e-x(x+C). 12 PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 10
- 11
- 12
- 13
- 14
- …
- следующая ›
- последняя »