Мысал-6. y'+3y=e2х мұнда р(x)=3, q(x)=e2х. (1.19') формуласын пайдаланып шешейік.
y=e ( 2x·e dx+C)=e-3x( 2x·e3xdx+c)=e-3x(1/5e5x+C)
Сөйтіп,
y= e2x+Ce-3x
Мысал-7. y'+2xy=xe-x -теңдеуінің жалпы шешімін табу керек .
Мұнда p(x)=2x, q(x)=xe-x .
Бұл теңдеуді (1.20) ситеманы құру арқылы шығарайық.
Бірінші теңдеудің бір ғана шешімі жеткілікті.
=-2xdx, lnv=-x2 v=e-x
Екінші теңдеуге v функциясының өрнегін қойып, оны шешеміз.
u/e-x =xe-x , u/=x u=x2/2+C
Сөйтіп, берілген теңдеудің жалпы шешімі
y= e-x (x2/2+C )
функциясы.
Анықтама 9.
y'+p(x)y=y q(x) (1.21)
теңдеуді Бернулли теңдеуі дейді. Мұнда кез келген нақты сан .
Егер =0 –болса, онда (1.21) теңдеу сызықтық теңдеуге, ал =1 болса, айнымалысы ажыратылатын теңдеуге айналады. Сондықтан 0,1 деп есептейміз.
Бернулли теңдеуі сызықтық теңдеуге келтірілетін теңдеуге жатады.
Егер (1.21) теңдеудің екі жағын y бөлсек, онда
y- y'+p(x)y1- =q(x) (1.22) теңдеуін аламыз. z=y1- десек, z'=y- y'(1- ).
Сонда y- y'= .
Енді (1.22) теңдеуге қойсақ,
(1.23)
теңдеуі шығады. (1.23) теңдеудің z айнымалысына қарағанда сызықтық екені көрініп тұр. (1.21) теңдеудің де шешімін y=u·v түрінде іздейміз. Бернулли әдісі бойынша теңдеуді түрлендіріп
(1.24) системасын алуға болады. Бірінші теңдеуді шешіп v -ны, екінші теңдеуді шешіп u–ды табамыз.
Мысал-8. y'+y/x=-2x2y2 теңдеуінің жалпы шешімін тап.
p(x)=1/x, q(x)=-2x2 , =2
(24) системаны құрамыз: y=u·v
Бірінші теңдеуді шешсек
, ,
, ; ;
Достарыңызбен бөлісу: |