profile
Опубликовано 5 лет назад по предмету Математика от Trevan1313

Линейные дифференциальные уравнения 1-го порядка
y' - y * tgx =  frac{1}{cosx}
При x = 0, y = 0

  1. Ответ
    Ответ дан gartenzie


    Домножим всё на     cos{x}

     y' cos{x} - y sin{x} = 1  ;


    Решим соответствующее однородное дифф.уравнение:

     y' cos{x} - y sin{x} = 0  ;

     frac{dy}{dx} cos{x} = y sin{x}  ;

     frac{dy}{y} = tg{x} dx  ;

     int{ frac{dy}{y} } = int{ frac{ sin{x} cdot dx }{ cos{x} } }  ;

     ln{ | y | } = - int{ frac{ d cos{x} }{ cos{x} } }  ;

     ln{ | y | } = - ln{ | cos{x} | } + C_1  ;

     ln{ | y | } = ln{ | frac{ C }{ cos{x} } | }  ;

     | y | = | frac{ C }{ cos{x} } |  ;

     y = frac{ C }{ cos{x} }  ;


    Если заменить константу C функцией f(x), то решение примет вид:

     y = frac{ f(x) }{ cos{x} }  ;

     y' = frac{ f'(x) cos{x} + f(x) sin{x} }{ cos^2{x} }  ;


    Подставим эти выражения в исходное:

     frac{ f'(x) cos{x} + f(x) sin{x} }{ cos^2{x} } cdot cos{x} - frac{ f(x) }{ cos{x} } cdot sin{x} = 1  ;

     frac{ f'(x) cos{x} + f(x) sin{x} }{ cos{x} } - frac{ f(x) }{ cos{x} } cdot sin{x} = 1  ;

     frac{ f'(x) cos{x} + f(x) sin{x} - f(x) sin{x} }{ cos{x} } = 1  ;

     frac{ f'(x) cos{x} }{ cos{x} } = 1  ;

     f'(x) = 1  ;

     f(x) = x + C  ;


    Окончательное общее решение:

     y = frac{ x + C }{ cos{x} }  ;



    Наложим на решение начальные словия:    ( x ; y ) = ( 0 ; 0 )  :

     0 = frac{ 0 + C }{ cos{0} }  ;

     0 = 0 + C  ;

     C = 0  ;


    Частное решение:

     y = frac{x}{ cos{x} }  ;


    О т в е т :     y = frac{x}{ cos{x} }  .



Самые новые вопросы