- •Обыкновенные дифференциальные уравнения
- •Задачи № 1-15
- •Дифференциальные уравнения первого порядка, разрешенные относительно производной. Общие сведения
- •Задача № 1. Уравнения с разделяющимися переменными и приводящиеся к ним.
- •Задача 2. Однородные дифференциальные уравнения.
- •Пример 3.
- •Задача 3. Линейные дифференциальные уравнения первого порядка.
- •Пример 4.
- •Задача 4. Уравнение Бернулли.
- •Пример 5.
- •Задача 5. Уравнения в полных дифференциалах.
- •Пример 6.
- •Задача 6. Смешанные задачи на дифференциальные уравнения первого порядка.
- •Задача 7. Смешанные задачи на дифференциальные уравнения первого порядка.
- •Задача 8. Дифференциальные уравнения высших порядков, допускающие понижение порядка.
- •Пример 8.
- •Задача 10. Линейные неоднородные уравнения с постоянными коэффициентами и с правой частью специального вида. Метод подбора или метод неопределенных коэффициентов.
- •Задача 11. Решить следующие линейные неоднородные уравнения с правой частью специального вида методом подбора частного решения по виду правой части.
- •Задача 12. Метод вариации произвольных постоянных, метод Лагранжа.
- •Задача 13. Решить неоднородные линейные дифференциальные уравнения с правой частью неспециального вида методом Коши.
- •Задача 14. Решить неоднородные линейные дифференциальные уравнения с разрывной правой частью методом Коши.
- •Геометрические приложения.
- •Задача 15. По условию задачи составить дифференциальное уравнение и решить его.
- •Задача 16. Решить неоднородную систему оду методом вариации произвольных постоянных.
Задача 4. Уравнение Бернулли.
Уравнение Бернулли имеет вид
(1)
(при
это уравнение является линейным).
Уравнение (1) умножим
на
(2)
Обозначим
.
Уравнение (2) умножим
на
или
(3)
(3) – линейное
уравнение относительно переменной
.
Таким образом, уравнение Бернулли можно привести к линейному уравнению.
Замечание. Уравнение
Бернулли может быть проинтегрировано
также методом вариации постоянной, как
линейное уравнение и с помощью подстановки
.
Пример 5.
Решить уравнение
Бернулли
.
Приведем уравнение к виду
.
Обе части уравнения
умножим на
и сделаем замену
,
причем,
,
получим
- это линейное уравнение относительно
.
Получили
.
Поэтому
.
Ответ:
.
Упражнения. Решить уравнения
1.
.
Ответ:
.
2.
.
Ответ:
.
3.
.
Ответ:
.
Уравнение следует переписать в виде
или
-
это уравнение Бернулли относительно
функции
.
4.
.
Ответ:
.
Обе части уравнения
следует умножить на
и сделать замену
.
Решить уравнения Бернулли:
1. |
|
2. |
|
3. |
|
4. |
|
5. |
|
6. |
|
7. |
|
8. |
|
9. |
|
10. |
|
11. |
|
12. |
|
13. |
|
14. |
|
15. |
|
16. |
|
17. |
|
18. |
|
19. |
|
20. |
|
21. |
|
22. |
|
23. |
|
24. |
|
25. |
|
26. |
|
27. |
|
28. |
|
29. |
|
30. |
|
Задача 5. Уравнения в полных дифференциалах.
Дифференциальное уравнение вида
(1)
называется
уравнением в полных дифференциалах,
если его левая часть представляет полный
дифференциал некоторой функции
, т.е.
.
Для того, чтобы
уравнение (1) являлось уравнением в
полных дифференциалах, необходимо и
достаточно, чтобы в некоторой области
изменения переменных
выполнялось условие
(2)
В этом случае общий
интеграл имеет вид
или
.
