Линейные дифференциальные уравнения первого порядка - высшая математикаДифференциальные уравнения вида называются линейными. В высшей математике существуют несколько методов их решения: метод Бернулли, метод Лагранжа, метод интегрирующего множителя.
Метод Бернулли
Решение уравнения ищется в виде . При этой замене получаем: . Функцию выбирают из условия . Полученную функцию подставляют в уравнение (учитываем ), решая которое находят функцию .
№1
Решить уравнение 
Данное уравнение линейное.
Полагая и учитывая , получим . Преобразуем полученное уравнение: . Функцию выберем из условия . Учитывая . Интегрируем это равенство: ( см. примечание).
Подставляя полученный результат в уравнение , и учитывая, что при , получим . Сократим последнее равенство на и учтем . Тогда . Учитывая , ответ будет таким: .
Примечание
При интегрировании равенства , получается результат , откуда следует, что . Однако в методе Бернулли нас интересует не все множество функций , а лишь одна функция из этого множества. Проще всего принять и выбрать , тогда .
№2
Решить уравнение . Покажем, что данное уравнение относится к линейным. Для этого обе части разделим на коэффициент при . Получили уравнение вида , т.е. линейное. Делаем замену
. Выносим за скобки: . Согласно методу Бернулли функцию необходимо выбрать так, чтобы . Учтем и разделим переменные в уравнении
. Интегрируя последнее равенство учтем :
Возвращаясь к уравнению , учитывая при , получаем: , откуда , следовательно .
Так как
|