• Предмет: Математика
  • Автор: aidosa97
  • Вопрос задан 2 года назад

Решите диф.ур.
y`+\frac{2}{3}xy=\frac{2}{3}xe^{-2x^{2} } y^{-2}, y(0)=-1

Ответы

Ответ дал: Аноним
1

 y' + \frac{2}{3}\cdot x y = \frac{2}{3}\cdot x e^{-2x^2}y^{-2}

 y(0) = -1

 y^2\cdot y' + \frac{2}{3}\cdot x y^3 = \frac{2}{3}\cdot x e^{-2x^2}

 y^2\cdot y' \equiv \frac{(y^3)'}{3}

 \frac{1}{3}\cdot (y^3)' + \frac{2}{3}\cdot x y^3 = \frac{2}{3}\cdot x e^{-2x^2}

 (y^3)' + 2x y^3 = 2x\cdot e^{-2x^2}

 y^3 = u = u(x)

 u' + 2xu = 2x\cdot e^{-2x^2}

 A = A(x)

 A\cdot u' + 2Axu = (A\cdot u)' = A\cdot u' + A'\cdot u

 2Ax = A'  = \frac{dA}{dx}

 2x = \frac{1}{A}\cdot\frac{dA}{dx}

 \int 2x\; dx = \int \frac{1}{A}\cdot\frac{dA}{dx}\; dx + C

 x^2 = \int \frac{1}{A}\; dA + C

 x^2 = \ln|A| + C

 \ln|A| = x^2 - C

 |A| = e^{x^2 - C} = e^{-C}\cdot e^{x^2}

 A = \pm e^{-C}\cdot e^{x^2}

 A = C_1\cdot e^{x^2}

Положим C_1  = 1.

 A = e^{x^2}

 e^{x^2}u' + 2x\cdot e^{x^2}u = 2x\cdot e^{-2x^2}\cdot e^{x^2}

 \left( e^{x^2} u\right)' = 2x\cdot e^{-x^2}

 e^{x^2} u = \int 2x\cdot e^{-x^2}\; dx + C =

 = \int e^{-x^2}\; d(x^2) + C = - \int e^{-x^2}\; d(-x^2) + C =

 = -e^{-x^2} + C

 e^{x^2} u = C - e^{-x^2}

 u = C\cdot e^{-x^2} - e^{-x^2}\cdot e^{-x^2} = C\cdot e^{-x^2} - e^{-2x^2}

 y^3 = C\cdot e^{-x^2} - e^{-2x^2}

 y = \sqrt[3]{C\cdot e^{-x^2} - e^{-2x^2} }

 y(0) = \sqrt[3]{C\cdot e^0 - e^0 } = \sqrt[3]{ C - 1 } = -1

 C - 1 = (-1)^3 = -1

 C = 0

 y = \sqrt[3]{ -e^{-2x^2} } = - e^{-\frac{2x^2}{3}}

Вас заинтересует