Для решения данного дифференциального уравнения необходимо использовать метод интегрирующего фактора. Дифференциальное уравнение первого порядка имеет вид:
$$y' + P(x)y = Q(x)$$В данном случае уравнение имеет вид:
$$y' - \frac{1}{x}y = x \sin x$$Здесь $$P(x) = -\frac{1}{x}$$, $$Q(x) = x \sin x$$
Интегрирующий фактор $$\mu(x)$$ определяется как:
$$\mu(x) = e^{\int P(x) dx} = e^{\int -\frac{1}{x} dx} = e^{-\ln x} = e^{\ln x^{-1}} = \frac{1}{x}$$Умножим обе части дифференциального уравнения на интегрирующий фактор:
$$\frac{1}{x}y' - \frac{1}{x^2}y = \sin x$$Левая часть является производной произведения $$\frac{1}{x}y$$:
$$\frac{d}{dx}(\frac{1}{x}y) = \frac{1}{x}y' - \frac{1}{x^2}y$$Следовательно:
$$\frac{d}{dx}(\frac{1}{x}y) = \sin x$$Интегрируем обе части по x:
$$\int \frac{d}{dx}(\frac{1}{x}y) dx = \int \sin x dx$$ $$\frac{1}{x}y = -\cos x + C$$Решаем относительно y:
$$y = x(-\cos x + C) = -x\cos x + Cx$$Таким образом, общее решение дифференциального уравнения:
$$y(x) = Cx - x\cos x$$Ответ: $$y(x) = Cx - x\cos x$$