Помогите, пожалуйста, с решением! Очень безотлагательно! Проверить, является ли данное
Помогите, пожалуйста, с решением! Очень безотлагательно!
Проверить, является ли данное дифференциальное уравнение уравнением в полных дифференциалах и решить его:
(ln y 5 y2 * sin (5 x))dx + (x/y + 2 y * cos (5 x))dx=0
1 ответ
Dobavkina Milana
Запишем данное уравнение в виде P(x,y)*dx+Q(x,y)*dy=0, где P(x,y)=ln(y)-5*y*sin(5*x), Q(x,y)=x/y+2*y*cos(5*x). Для того, чтоб данное уравнение было уравнением в полных дифференциалах, нужно и довольно исполненья условия dP/dy=dQ/dx. В нашем случае dP/dy=1/y-10*y*sin(5*x), dQ/dx=1/y-10*y*sin(5*x), т.е. dP/dy=dQ/dx, потому данное уравнения есть уравнение в полных дифференциалах. Но тогда справедлива система уравнений:
P(x,y)=ln(y)-5*y*sin(5*x)=du/dx
Q(x,y)=x/y+2*y*cos(5*x)=du/dy,
где du/dx и du/dy - приватные производные от искомой функции u(x,y).
Интегрируя 1-ое уравнение системы по x, обретаем u(x,y)=ln(y)*dx-5*y*sin(5*x)*dx=x*ln(y)-y*cos(5*x)+f(y), где f(y) - безызвестная пока функция от y. Дифференцируя теперь это равенство по y, обретаем du/dy=x/y-2*y*cos(5*x)+f'(y). А так как du/dy=Q(x,y)=x/y-2*y*cos(5*x), то отсюда f'(y)=0 и соответственно f(y)=C1, где С1 - случайная неизменная. Означает, u(x,y)=x*ln(y)-y*cos(5*x)+C1. Но так по условию du=0, то u=const=C2, где C2 - также случайная неизменная. Отсюда получаем равенство x*ln(y)-y*cos(5*x)=C, где C=C2-C1. Это и есть решение данного уравнения. Ответ: x*ln(y)-y*cos(5*x)=C.
P(x,y)=ln(y)-5*y*sin(5*x)=du/dx
Q(x,y)=x/y+2*y*cos(5*x)=du/dy,
где du/dx и du/dy - приватные производные от искомой функции u(x,y).
Интегрируя 1-ое уравнение системы по x, обретаем u(x,y)=ln(y)*dx-5*y*sin(5*x)*dx=x*ln(y)-y*cos(5*x)+f(y), где f(y) - безызвестная пока функция от y. Дифференцируя теперь это равенство по y, обретаем du/dy=x/y-2*y*cos(5*x)+f'(y). А так как du/dy=Q(x,y)=x/y-2*y*cos(5*x), то отсюда f'(y)=0 и соответственно f(y)=C1, где С1 - случайная неизменная. Означает, u(x,y)=x*ln(y)-y*cos(5*x)+C1. Но так по условию du=0, то u=const=C2, где C2 - также случайная неизменная. Отсюда получаем равенство x*ln(y)-y*cos(5*x)=C, где C=C2-C1. Это и есть решение данного уравнения. Ответ: x*ln(y)-y*cos(5*x)=C.
Алексей
Громадное спасибо!
Леша Бочалдин
Фортуны!
, оставишь ответ?
Похожие вопросы
-
Вопросы ответы
Новое
NEW
Статьи
Информатика
Статьи
Последние вопросы
Игорь 14 лет назад был на 8 лет моложе, чем его
Математика.
Два тела массами m1 и m2 находящие на расстоянии R друг
Физика.
В сосуде 4целых одна пятая литр воды что бы заполнить сосуд
Математика.
Двум малярам Диме И Олегу поручили выкрасить фасад дома они разделили
Разные вопросы.
найти порядковый номер 41Э если в ядре 20 нейтронов
Разные вопросы.
в ряду натуральных чисел 3, 8, 10, 24, … 18 одно
Математика.
Предприятие по производству с/хоз продукции на производство затратило 3527000 руб Валовый
Разные вопросы.
Математика, задано на каникулы. ВАРИАНТ 1004
НОМЕР 1,2,3,4,5,6,7,8.
Математика.
Имеются три конденсатора емкостью С1=1мкФ, С2=2мкФ и С3=3мкФ. Какую наименьшую емкость
Физика.
Из точки м выходят 3 луча MP MN и MK причём
Геометрия.
Облако тегов