Решил задачи к главе I выпуска VIII ("Дифференциальные уравнения") сборника "Математика в техническом университете" изд. МГТУ им. Баумана. Всего там три задачи. Во всех трех требуется составить уравнения определенных траекторий. Хотя мне и удалось получить уравнения во всех задачах, но уверенности в правильности решения почему-то нет. Чтобы не перегружать топик, решения каждой задачи привожу (схематично) в отдельном топике с повторением этого вводного абзаца. Проверьте, пожалуйста, правильно ли они решены и, если нет, укажите на ошибки. Спасибо.
Задача 2Условие
Человек и собака находятся в начальный момент времени в точках
и
на расстоянии
друг от друга. Человек уходит от собаки со скоростью
по дороге, перпендикулярной к отрезку
, а собака бежит по направлению к человеку со скоростью
. Составить ОДУ траектории собаки.
Мое решение
Расположим декартову систему координат на плоскости так, чтобы точка
лежала в начале координат, точка
- на отрицательной части оси
, а движение человека было бы направлено по оси
в положительную сторону.
Пусть траектория движения собаки описывается функцией
. В некоторый момент времени собака находится в точке
своей траектории. Человек в этот же момент находится в точке
своей траектории. Из условий задачи следует, что отрезок
лежит на касательной к траектории собаки в точке
. Обозначим через
точку с координатами
. Тогда угловой коэффициент упомянутой касательной равен
Для длины
дуги
, как функции от
(т. е.
) имеем
По условию скорости собаки и человека постоянны, причем модуль скорости собаки в два раза больше модуля скорости человека.Тогда, длину пути
, пройденного человеком, можно также рассматривать как функцию от
, причем
А тогда
Учитывая полученное ранее выражение для углового коэффициента касательной, найдем
И, окончательно, имеем ОДУ