Практическая работа №7
Тема: Дифференциальные уравнения с разделенными переменными
Контрольные вопросы
- Дифференциальное уравнение с разделенными переменными — это уравнение вида \( M(x)dx + N(y)dy = 0 \), где \( M(x) \) — функция, зависящая только от \( x \), а \( N(y) \) — функция, зависящая только от \( y \).
- Частным решением дифференциального уравнения называется любая функция \( y=f(x) \), обращающая это уравнение в тождество.
- Общим решением обыкновенного дифференциального уравнения 1-го порядка называется семейство всех его частных решений, которое содержит столько произвольных постоянных, сколько единиц в порядке уравнения.
- «Чистым» дифференциальным уравнением 1-го порядка называется такое уравнение, которое после разделения переменных имеет вид \( M(x)dx = 0 \) или \( N(y)dy = 0 \).
- Задание: \( y'dy = xdx \)
Решение задания:
Запишем \( y' \) как \( \frac{dy}{dx} \):
\[ \frac{dy}{dx} dy = xdx \]
Умножим обе части на \( dx \):
\[ dy \cdot dy = xdx \]
Интегрируем обе части уравнения:
\[ \int dy \cdot dy = \int xdx \]
Применяем формулу интеграла степенной функции \( \int x^n dx = \frac{x^{n+1}}{n+1} + C \):
\[ \frac{y^2}{2} = \frac{x^2}{2} + C \]
Умножаем обе части на 2:
\[ y^2 = x^2 + 2C \]
Обозначим \( 2C \) как новую произвольную постоянную \( C_1 \):
\[ y^2 = x^2 + C_1 \]
Ответ: \( y^2 = x^2 + C_1 \).