logowanie

matematyka » forum » forum zadaniowe - uczelnie wyższe » zadanie

Rachunek różniczkowy i całkowy, zadanie nr 4811

ostatnie wiadomości  |  regulamin  |  latex

AutorZadanie / Rozwiązanie

patrycjap2
postów: 7
2016-09-25 14:07:17

Znajdz czynnik calkujacy a nastepnie rozwiaz rownanie:
$(1-x^{2}y)dx + (x^{2}y-x)dy=0$


patrycjap2
postów: 7
2016-09-25 14:14:45

edycja:
$(1-x^{2}y)dx+(x^{2}y-x^{3})dy=0$


tumor
postów: 8070
2016-09-25 15:13:13

$P(x,y)=1-x^2y$
$Q(x,y)=x^2y-x^3$

$\frac{dP}{dy}=-x^2$
$\frac{dQ}{dx}=2xy-3x^2$

równanie nie jest zupełne

$\frac{1}{Q}(\frac{dP}{dy}-\frac{dQ}{dx})=\frac{1}{x^2(y-x)}(-2x(y-x))=\frac{-2}{x}$
wyrażenie to jest zależne tylko od x, wobec tego czynnik całkujący jest funkcją zmiennej x.

$\mu(x)=e^{\int \frac{-2}{x}dx}=e^{-2ln(x)}=\frac{1}{x^2}$

mnożymy obie strony wyjściowego równania przez czynnik całkujący

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

teraz widzimy, że otrzymaliśmy równanie zupełne.
Szukamy funkcji U(x,y) spełniającej

$\left\{\begin{matrix} \frac{dU}{dx}=\frac{1}{x^2}-y \\
\frac{dU}{dy}=y-x \end{matrix}\right.$


Drugie równanie całkujemy względem y, dostajemy
$U(x,y)=\frac{y^2}{2}-xy+f(x)$
wtedy
$\frac{dU}{dx}=-y+f`(x)=-y+\frac{1}{x^2}$
wobec czego $f(x)=-\frac{1}{x}+C$
Skąd

$U(x,y)=\frac{y^2}{2}-xy-\frac{1}{x}+C$

Całką równania zupełnego jest
$\frac{y^2}{2}-xy-\frac{1}{x}=C_1$




patrycjap2
postów: 7
2016-09-25 15:43:38

Dziekuje serdecznie za wyjasnienie zadania.

strony: 1

Prawo do pisania przysługuje tylko zalogowanym użytkownikom. Zaloguj się lub zarejestruj





© 2019 Mariusz Śliwiński      o serwisie | kontakt   drukuj