Найти общее решение (общий интеграл) дифференциального уравнения: $%y'=\frac{x+2y}{2x-y}$% Правая часть уравнения $%f(x,y)=\frac{x+2y}{2x-y}$% обладает свойством $%f(kx,ky)=\frac{kx+2(ky)}{2(kx)-(ky)}=\frac{k(x+2y)}{k(2x-y)}=f(x,y)$% Поэтому заданное уравнение является однородным дифференциальным уравнением первого порядка. Разделив на x числитель и знаменатель дроби,получим:$%y'=\frac{x+2y}{2x-y}=\frac{1+2\frac{y}{x}}{2-\frac{y}{x}}$% Совершим замену $%z=\frac{y}{x}, y=zx, y'=z+x\frac{dz}{dx}$%, исходное уравнение приобретает вид: $%z+x\frac{dz}{dx}=\frac{1+2z}{2-z}$% $%x\frac{dz}{dx}=\frac{1+2z}{2-z}-z$% $%x\frac{dz}{dx}=\frac{1+2z-2z+z^2}{2-z}$% Разделим переменные: $%\frac{dx}{x}=\frac{2-z}{z^2+1}dz$% После интегрирования обеих частей уравнения получаем: $%\int\frac{2-z}{z^2+1}dz=\int \frac{2dz}{z^2+1}-\int\frac{zdz}{z^2+1}=2arctg(z)-\frac{1}{2}\int\frac{dz}{z^2+1}=2arctg(z)-\frac{1}{2} ln(z^2+1)+ \ln C$% $%\int \frac{dx}{x}=\ln x $% Таким образом, $%2arctg(z)-\frac{1}{2} ln(z^2+1)+ \ln C=\ln x$% $%2arctg(\frac{y}{x})=\ln Cx\sqrt{\frac{y^2}{x^2}+1}=\ln C\sqrt{y^2+x^2}$% Итак, общий интеграл исходного уравнения ? задан 6 Май '15 15:56 s1mka |
отвечен 6 Май '15 16:16 epimkin @s1mka, с С можно поступать и так для упрощения ответа. Можно написать просто С без логарифма, тоже будет правильно
(6 Май '15 17:46)
epimkin
Перед логарифмом же стоит коэффициент 1/2. Занесите его в подлогарифмическое выражение-это и есть корень
(6 Май '15 18:01)
epimkin
|
При решении аналогичного примера надо "про себя" заметить, что функция однородна, и сразу применить замену вида z=y/x. Предварительно имеет смысл разделить на x числитель и знаменатель дроби. Всё остальное -- по аналогии.