Question

Розв’яжіть диференціальні рівняння

Answer 1

Ответ:

$( {x}^{2} + {y}^{2} )dx + {x}^{2} dy = 0 \\ {x}^{2} dy = - ( {x}^{2} + {y}^{2} )dx \\ {x}^{2} y' = - {x}^{2} - {y}^{2} \: \: \: | \div {x}^{2} \\ y ' = - 1 - \frac{ {y}^{2} }{ { {x}^{} }^{2} }$

линейное ДУ

Замена:

$\frac{y}{x} = u \\ y' = u'x + u$

$u'x + u = - 1 - u {}^{2} \\ \frac{du}{dx} x = - 1 - u - u {}^{2} \\ \int\limits \frac{du}{u {}^{2} + u + 1} = - \int\limits \frac{dx}{x} \\ \int\limits \frac{du}{u {}^{2} + 2 \times u \times \frac{1}{2} + \frac{1}{4} + \frac{3}{4} } = - ln( |x| ) + C\\ \int\limits \frac{d(u + \frac{1}{2}) }{(u + \frac{1}{2}) {}^{2} + ( \frac{ \sqrt{3} }{2} ) {}^{2} } = - ln( |x| ) + C \\ \frac{2}{ \sqrt{3} } arctg( \frac{u + \frac{1}{2} }{ \frac{ \sqrt{3} }{2} } ) = - ln( |x| ) + C \\ \frac{2}{ \sqrt{3} } arctg( \frac{2u + 1}{ \sqrt{3} } ) = - ln( |x| ) + C \\ \frac{2}{ \sqrt{3} } arctg( \frac{ \frac{2y}{x} + 1 }{ \sqrt{3} } ) = - ln( |x| ) + C \\ \frac{2}{ \sqrt{3} } arctg( \frac{2y + x}{ \sqrt{3} x} ) = - ln( |x| ) + C$

общее решение