2014 dxdy logo

Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, Machine Learning, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки


Правила форума


В этом разделе нельзя создавать новые темы.

Если Вы хотите задать новый вопрос, то не дописывайте его в существующую тему, а создайте новую в корневом разделе "Помогите решить/разобраться (М)".

Если Вы зададите новый вопрос в существующей теме, то в случае нарушения оформления или других правил форума Ваше сообщение и все ответы на него могут быть удалены без предупреждения.

Не ищите на этом форуме халяву, правила запрещают участникам публиковать готовые решения стандартных учебных задач. Автор вопроса обязан привести свои попытки решения и указать конкретные затруднения.

Обязательно просмотрите тему Правила данного раздела, иначе Ваша тема может быть удалена или перемещена в Карантин, а Вы так и не узнаете, почему.



Начать новую тему Ответить на тему
 
 Общий интеграл дифф. уравнения в ур. Бернулли
Сообщение15.12.2012, 18:56 


29/08/11
1759
Найдите общий интеграл дифференциального уравнения: $2(y'+y)=xy^2$

Мое решение:

$y'+y=\frac{xy^2}{2}$

Но это же уравнение Бернулли, в котором ответ получается в явном виде.

В данном случае будет: $y= \left ( \frac{2e^x}{x^2+2x+2} +C \right) \cdot \frac{1}{e^x}$

В связи с этим вопрос: я что-то делаю не так, и ответ действительно будет только в виде общего интеграла, или надо просто привести данный ответ в виде явной функции к виду $f(x,y)=C$ ?

Спасибо.

-- 15.12.2012, 20:06 --

Мое решение по-подробней:

$y' + y = \frac{xy^2}{2}$

$y=uv$

$u'v+v'u + uv = \frac{x(uv)^2}{2}$

$u'v+u(v'+v) = \frac{x(uv)^2}{2}$

$v'+v=0, v=\frac{1}{e^x}$

$u'e^{-x} = \frac{xu^2 e^{-2x}}{2}$

$u' = \frac{xu^2 e^{-x}}{2}$

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

$-\frac{1}{u} = -\frac{x^2}{2} e^{-x} - x e^{-x} - e^{-x} + C$

$u = \frac{2e^x}{x^2+2x+2} + C$

 Профиль  
                  
 
 Re: Общий интеграл дифф. уравнения в ур. Бернулли
Сообщение15.12.2012, 19:31 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


18/05/06
13438
с Территории
Решения не читал. В Вашем ответе фигурирует слагаемое $Ce^{-x}$. Подставим ответ в уравнение. Общий вид даже проверять не будем. Тупо немножко меняем C. Левая часть меняется? НЕТ. А правая?

 Профиль  
                  
 
 Re: Общий интеграл дифф. уравнения в ур. Бернулли
Сообщение15.12.2012, 19:39 


29/08/11
1759
ИСН
Это наверное из-за того, что несколько неправильно выразил $u$.

На самом деле будет: $u = \frac{2e^x}{x^2+2x+2-Ce^x}$

И $y= uv =  \frac{2e^x}{x^2+2x+2-Ce^x} \cdot \frac{1}{e^x}$

-- 15.12.2012, 20:42 --

Спасибо за поправку, с этим вроде как разобрался, но главный вопрос, насчет общего интеграла vs уравнения Бернулли остается открытым :-)

 Профиль  
                  
 
 Re: Общий интеграл дифф. уравнения в ур. Бернулли
Сообщение15.12.2012, 19:45 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


18/05/06
13438
с Территории
Ну. (Надеюсь, Вы его подставили и проверили.) Теперь что мешает выразить этот, как его там...

 Профиль  
                  
 
 Re: Общий интеграл дифф. уравнения в ур. Бернулли
Сообщение15.12.2012, 19:46 


29/08/11
1759
ИСН
Честно говоря не подставлял и не проверял, но, разумеется сделаю, и таки найду правильную $y=...$ . То есть просто из этой явной функции надо выразить константу?

-- 15.12.2012, 20:46 --

По логике-то именно так и надо сделать, вопрос был к тому, может я где-то кардинально ошибся, и ответа в явном виде не будет.

-- 15.12.2012, 21:05 --

Рано я сказал насчет того, что смогу найти $y=...$

$- \frac{1}{u} = -\frac{x^2}{2}e^{-x} - xe^{-x} - e^{-x} + C$

$- \frac{1}{u} = e^{-x} (-\frac{x^2}{2} - x - 1 + Ce^{x})$

$ \frac{1}{u} = e^{-x} (\frac{x^2}{2} + x + 1 - Ce^{x})$

$ \frac{1}{u} = \frac{e^{-x}}{2} (x^2 + 2x + 2 - 2Ce^{x})$

$ \frac{1}{u} = \frac{e^{-x} (x^2 + 2x + 2 - 2Ce^{x})}{2} $

$ u = \frac{2}{e^{-x} (x^2 + 2x + 2 - 2Ce^{x})} $

$ u = \frac{2e^x}{x^2 + 2x + 2 - 2Ce^{x}} $

$y=uv = \frac{2e^x}{x^2 + 2x + 2 - 2Ce^{x}} \cdot \frac{1}{e^x} = \frac{2}{x^2 + 2x + 2 - 2Ce^{x}} $

-- 15.12.2012, 21:06 --

Вот вроде так, но ответ не подходит...

 Профиль  
                  
 
 Re: Общий интеграл дифф. уравнения в ур. Бернулли
Сообщение15.12.2012, 20:48 


29/08/11
1759
С искомой функцией разобрался, остался простой, но давно интересующий меня вопрос:

У нас есть: $-u=x+1+Ce^x$

Домножаем на минус, и будет вот так:

$u=-x-1-Ce^x$

или вот так:

$u=-x-1+Ce^x$

?

-- 15.12.2012, 21:49 --

По идее второй вариант, так как там константа, а она же может быть как положительной, так и отрицательной.

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 6 ] 

Модераторы: Модераторы Математики, Супермодераторы



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group