Документ взят из кэша поисковой машины. Адрес оригинального документа : http://www.fds-net.ru/showflat.php?Number=10236631&src=arc&showlite=
Дата изменения: Unknown
Дата индексирования: Wed Apr 13 12:45:34 2016
Кодировка: Windows-1251
Решить 2 дифференциальных уравнения - Public forum of MSU united student networks
Root | Google | Yandex | Mail.ru | Kommersant | Afisha | LAN Support
  
General Discussion >> Study (Archive)

Страницы: 1
afa

Рег.: 15.03.2008
Сообщений: 90
Рейтинг: 61
  Решить 2 дифференциальных уравнения
      06.06.2011 16:08
 

Подруга из "заборостроительного" института подкинула проблем попросила помочь решить следующие 2 задачи по дифференциальным уравнениям, а я не знаю, как это решается. :(

Помогите, пожалуйста!

1. Найти общий интеграл дифференциального уравнения: [math]$xy' = \sqrt {{x^2} + {y^2}}  + y$[/math].

2. Найти решение задачи Коши: [math]$y'' + y = \frac{1}{{\sin x}},{\rm{ }}y\left( {\frac{\pi }{2}} \right) = 1,{\rm{ }}y'\left( {\frac{\pi }{2}} \right) = \frac{\pi }{2}$[/math].

DizzyDen
достаточно добр

Рег.: 04.03.2003
Сообщений: 51430
Из: http://лакалхвост
Рейтинг: 13545
  Re: Решить 2 дифференциальных уравнения [re: afa]
      06.06.2011 17:04
 

Няша анон, у тебя все получится! (c)



If stateless paradigm is good for your code, why shouldn't it be for your country?
Dmitriy_Fox
Нарком транспорта

Рег.: 02.03.2005
Сообщений: 34212
Рейтинг: 7118
  Re: Решить 2 дифференциальных уравнения [re: afa]
      06.06.2011 17:32
 

В ответ на:

это решается



Просто (по кр.мере первое).
Если нигде не ошибся, то y+sqrt(y2+x2)=c*x2



ABC47
русский

Рег.: 26.02.2005
Сообщений: 28318
Из: Волгоградской области
Рейтинг: -676
  Re: Решить 2 дифференциальных уравнения [re: afa]
      07.06.2011 01:28
3

Теперь по теме.
В первой задаче переходим к полярным координатам.
[math]  $$  \left\{\begin{aligned}&x=r\cos\varphi\\  &y=r\sin\varphi\end{aligned}\right.  $$  [/math]
Тогда
[math]  $$  \frac{dy}{dx}=\frac{dy/d\varphi}{dx/d\varphi}=\frac{r^\prime(\varphi)\sin\varphi+r(\varphi)\cos\varphi}{  r^\prime(\varphi)\cos\varphi-r(\varphi)\sin\varphi}=\frac{r^\prime(\varphi)\tg\varphi+r(\varphi)}{r^\prime(\varphi)-r(\varphi)\tg\varphi}  $$  [/math]
Подставляем в уравнение
[math]  $$  r\cos\varphi\frac{r^\prime\tg\varphi+r}{r^\prime-r\tg\varphi}=r+r\sin\varphi  $$  [/math]
или
[math]  $$  \frac{r^\prime\tg\varphi+r}{r^\prime-r\tg\varphi}=\frac{1+\sin\varphi}{\cos\varphi}  $$  [/math]
Выражая производную, получаем
[math]  $$  r^\prime\tg\varphi+r=\frac{1+\sin\varphi}{\cos\varphi}(r^\prime-r\tg\varphi)\Leftrightarrow  -\frac{r^\prime}{\cos\varphi}=-r\Bigl(1+\frac{\tg\varphi}{\cos\varphi}+\tg^2\varphi\Bigr)  $$  [/math]
откуда
[math]  $$  \frac{dr}r=\frac{1+\sin\varphi}{\cos\varphi}  $$  [/math]
После интегрирования это дает
[math]  $$  \ln r=\ln\Bigl|\tg\Bigl(\frac\varphi2+\frac\pi4\Bigr)\Bigr|-\ln|\cos\varphi|+C  $$  [/math]
и ответ
[math]  $$  r=C_*\frac{\tg(\varphi/2+\pi/4)}{\cos\varphi}  $$  [/math]
Какая-то известная кривая, наверное.
Задачу можно было решать также как однородное уравнение.



Убить жида, чтобы купить пистолет,
Убить жида, чтобы ты был вооружен.
(С) ИПВ
EF
enthusiast

Рег.: 19.06.2004
Сообщений: 385
Рейтинг: 199
  Re: Решить 2 дифференциальных уравнения [re: afa]
      07.06.2011 18:56
3

2) Решение однородного уравнения С1*sin(x) + C2*cos(x).

Дальше нужно найти частное решение неоднородного: его можно найти в виде u(x)*sin(x) + v(x)*cos(x):

u' = ctg(x), v' = -1

Общее решение: частное решение неоднородного + общее решение однородного

1) Действительно проще решить как однородное: делаешь замену u = y/x, тогда уравнение превращается в: u'x = sqrt(1+u^2), можно разделить переменные и взять интегралы от левой и правой части.

Страницы: 1

General Discussion >> Study (Archive)

Дополнительная информация
0 зарегистрированных и 1 анонимных пользователей просматривают этот форум.

Модераторы:  Basilio, The_Nameless_One 

Печать темы

Права
      Вы можете создавать новые темы
      Вы можете отвечать на сообщения
      HTML отключен
      UBBCode включен

Рейтинг:
Просмотров темы:

Переход в