Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

DifYr

.pdf
Скачиваний:
9
Добавлен:
11.05.2015
Размер:
3.77 Mб
Скачать

Решение. Взяв за параметры x и y0 = p получим

y = 2xp - p3:

 

 

 

(1.133)

Дифференцируя равенство (1.133) по x, получаем

 

dp

2 dp

(1.134)

p = 2p + 2x

 

- 3p

 

 

:

 

 

 

dx

 

dx

 

First Prev Next Last Go Back Full Screen Close Quit

Если в уравнении (1.134) рассматривать x как искомую функцию, а p – как независимое переменное, то уравнение (1.134) эквивалентно двум уравнениям:

dx

2

x = 3p; p 6= 0;

(1.135)

 

 

+

 

dp

p

 

 

 

 

p = 0:

(1.136)

First Prev Next Last Go Back Full Screen Close Quit

Уравнение (1.135) линейно относительно x и dx и, сле-

dp

довательно, легко решается методом вариации постоянной; общее решение уравнения (1.135) имеет вид:

 

C

3

2

(1.137)

x =

 

+

 

p :

 

 

p2

4

 

 

First Prev Next Last Go Back Full Screen Close Quit

Следовательно, интегральные кривые уравне-

ния (1.133) определяются уравнениями:

8

 

x =

C

+ 43p2;

 

 

 

 

p2

 

 

(1.138)

:

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

< y = 2p pC2 + 43p2 - p3 = 2Cp - p2 ;

 

где C - произвольное постоянное.

First Prev Next Last Go Back Full Screen Close Quit

Так как p = 0 есть решение уравнения (1.134), то к найденным интегральным кривым (1.138) надо добавить решение y = 0, соответствующее p = 0. Это решение есть прямая и оно не содержится в семействе интегральных кривых (1.138).

First Prev Next Last Go Back Full Screen Close Quit

1.15.7.Уравнение Клеро

Уравнение вида

 

 

 

 

y = xy0 +

y0

;

(1.139)

где – данная

(дифференцируемая) функция, называ-

 

 

 

 

ется уравнением Клеро (Clairaut).

Уравнение Клеро – частный случай уравнения Лагранжа при ' y0 y0.

First Prev Next Last Go Back Full Screen Close Quit

Полагая y0 = p, получим

y = xp + (p) :

(1.140)

Дифференцируя равенство (1.140) по x, имеем

p = p + x

dp

 

+

0 (p)

dp

 

dx

dx

 

 

 

или

x + 0(p)

dp

= 0:

(1.141)

dx

First Prev Next Last Go Back Full Screen Close Quit

Уравнение (1.140) эквивалентно двум:

второй множитель даёт дифференциальное уравнение

dp

dx

= 0;

откуда p = C, и общее решение уравнения (1.139)

y = Cx + (C)

(1.142)

– однопараметрическое семейство прямых.

First Prev Next Last Go Back Full Screen Close Quit

Приравняем теперь нулю первый множитель уравнения (1.141). Тогда решение уравнения (1.139) опреде-

ляется равенствами

y = xp +

(p);

0 = x +

0(p);

что является огибающей семейства интегральных кривых (1.142).

Это есть особое решение уравнения Клеро.

First Prev Next Last Go Back Full Screen Close Quit

Пример 28. Решить уравнение

 

y = xy0 - y02:

(1.143)

Решение. Это уравнение Клеро. Однопараметрическое семейство интегральных прямых имеет вид

y = Cx - C2:

Кроме того, интегральной кривой является огибающая этого семейства, определяемая уравнениями

y = Cx - C2; 0 = x - 2C:

Исключая C, получаем y = x2 – особое решение уравне-

4

ния (2.1).

First Prev Next Last Go Back Full Screen Close Quit

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]