Обыкновенные дифференциальные уравнения первого порядка. Мухарлямов Р.К - 43 стр.

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x =
P (1,t)
Q(1,t)
1/(nm)
,
y
0
= tx.
x
4
+ y
04
2x
2
y
0
= 0.
x
4
+ y
04
4 2x
2
y
0
3
y
0
= tx,
x
4
+ t
4
x
4
2x
2
tx = 0 x =
2t
1 + t
4
.
x =
2t
1+t
4
,
dy
dx
=
2t
2
1+t
4
.
F (x, y
0
) = 0 F (y, y
0
) = 0 x y
0
y y
0
F (x, p) = 0 F (y, p) = 0 y
0
= p
F
0
x
(x, p) = 0,
F
0
p
(x, p) = 0.
x = a, p = b.
x
1
= xa, p
1
= pb
y
2
y
0
y
2
y
02
+ 4y
0
4 = 0.
y
0
= p
F (y, p) py
2
y
2
p
2
+ 4p 4 = 0.
F
0
y
(x, p) 2py 2y = 0,
F
0
p
(x, p) y
2
2p + 4 = 0.
                                                  43


Ïàðàìåòðèçàöèÿ:

                                                    1/(n−m)
                                    x = − P (1,t)             ,
                                               Q(1,t)
                                                                                         (5.35)
                                    y 0 = tx.

Ïðèìåð     15. Ïàðàìåòðèçîâàòü óðàâíåíèå

                                       x4 + y 04 − 2x2 y 0 = 0.

  Ðåøåíèå.     Âûðàæåíèå x4 + y 04 åñòü îäíîðîäíàÿ ôóíêöèÿ 4  ãî ïîðÿäêà, 2x2 y 0  îäíî-
ðîäíàÿ ôóíêöèÿ 3  ãî ïîðÿäêà. Äåëàåì çàìåíó

                                               y 0 = tx,                                 (5.36)

òîãäà
                                                        2t
                              x4 + t4 x4 − 2x2 tx = 0 ⇒ x =  .                           (5.37)
                                                      1 + t4
Ïîäñòàâëÿåì (5.37) â çàìåíó (5.36) è, òàêèì îáðàçîì, ïàðàìåòðèçóåì óðàâíåíèå
                                     
                                      x = 2t ,
                                             1+t4
                                                2
                                                                                         (5.38)
                                         dy
                                           = 2t .
                                                dx     1+t4

  5.    Åñëè ëåâàÿ ÷àñòü óðàâíåíèé F (x, y 0 ) = 0 (F (y, y 0 ) = 0) åñòü ìíîãî÷ëåíû ïî x è y 0
(y è y 0 ), òîãäà F (x, p) = 0 (F (y, p) = 0)  óðàâíåíèå àëãåáðàè÷åñêîé êðèâîé, ãäå y 0 = p.
Íàõîäèì óçëîâóþ òî÷êó èç ñèñòåìû
                          
                           F 0 (x, p) = 0,
                               x
                                            ⇒ x = a, p = b.                              (5.39)
                           F 0 (x, p) = 0.
                                      p

Ïåðåíîñèì íà÷àëî êîîðäèíàò â ýòó òî÷êó, ñäåëàâ çàìåíó x1 = x−a, p1 = p−b.  ðåçóëüòàòå
ìîãóò ïîëó÷èòüñÿ óðàâíåíèÿ, ðàññìîòðåííûå â ïóíêòàõ                3     è 4.
Ïðèìåð     16. Ïàðàìåòðèçîâàòü óðàâíåíèå

                                  y 2 y 0 − y 2 − y 02 + 4y 0 − 4 = 0.

  Ðåøåíèå.     Âîäèì ïàðàìåòð y 0 = p:

                              F (y, p) ≡ py 2 − y 2 − p2 + 4p − 4 = 0.                   (5.40)

Íàõîäèì óçëîâóþ òî÷êó èç ñèñòåìû óðàâíåíèé
                           
                            F 0 (x, p) ≡ 2py − 2y = 0,
                               y
                                                                                         (5.41)
                            F 0 (x, p) ≡ y 2 − 2p + 4 = 0.
                                          p