1
Вопрос:
решить уравнение y' - y/x = 2x sin x, y(pi) = 0
Ответ ассистента
Это линейное неоднородное дифференциальное уравнение первого порядка вида $y' + p(x)y = q(x)$.
Уравнение: $y' - \frac{y}{x} = 2x \sin x$
1. Решим соответствующее однородное уравнение $y' - \frac{y}{x} = 0$:
$\frac{dy}{y} = \frac{dx}{x}$
$\ln|y| = \ln|x| + C$
$y_{однор} = Cx$
2. Используем метод вариации постоянной, полагая $y = C(x) \cdot x$:
$y' = C'(x)x + C(x)$
Подставим в исходное уравнение:
$C'(x)x + C(x) - \frac{C(x)x}{x} = 2x \sin x$
$C'(x)x = 2x \sin x$
$C'(x) = 2 \sin x$
$C(x) = \int 2 \sin x \, dx = -2 \cos x + C_1$
3. Общее решение:
$y = (-2 \cos x + C_1)x = C_1x - 2x \cos x$
4. Найдем $C_1$, используя условие $y(\pi) = 0$:
$0 = C_1 \cdot \pi - 2 \cdot \pi \cdot \cos(\pi)$
$0 = C_1 \pi - 2 \pi (-1)$
$0 = C_1 \pi + 2 \pi$
$C_1 \pi = -2 \pi \implies C_1 = -2$
Итоговое решение: $y = -2x - 2x \cos x = -2x(1 + \cos x)$.
Другие решения
Что ещё задавали пользователи
-
Вычислите: \sqrt{2} sin \frac{\pi}{4} + tg \frac{\pi}{4}.
Показать ответ -
Спиши предложения. Подчеркни подлежащее и сказуемое. Обозначь части речи.
Показать ответ -
Write the plurals.
Показать ответ -
Расстояние между гаражами Клары и Карла 20 км. Клара проезжает это расстояние за 30 мин, Карл — за 20 мин. С какой средней скоростью едет Клара? С какой средней скоростью едет Карл?
Показать ответ -
Сравни выражения. _ может принимать значение от 1 до 5.
Показать ответ -
НАЙДИ 6 ОШИБОК
Показать ответ -
3) 13/15 + 2/5
Показать ответ -
72 8/9 : 4 + 2/3 : 1/24 = 3 1/4
Показать ответ -
12) 49 * 11 =
Показать ответ -
11 x 90 =
Показать ответ