Równanie różniczkowe
piotrek: Rozwiąż równanie różniczkowe typu F(y,y',y'')=0:
y*y''−y'
2=y
2ln(y)
Tworzę podstawienie: y'=u(y), y''=u'(y)u(y)
y*u'(y)u(y)−u
2(y)=y
2ln(y)
y*u'(y)u−u
2=y
2ln(y)
Jak to dalej ugryźć? Ma ktoś jakiś pomysł?
I czy w ogóle dobrze te podstawienia? Bo nie czuję tych podstawień
14 gru 23:16
chichi:
ja osobiście robiłbym tak, ale wymaga to zauważania pewnej zależności z pochodnej ilorazu:
y * y'' − (y')
2 = y
2ln(y) / : y
2
y * y'' − (y')2 | |
| = ln(y), żeby to lepiej zauważyć zapiszę lewą stronę w takiej formie: |
y2 | |
(y')' * y − y' * y' | |
| = ln(y), widać, że lewa strona jest pochodną pewnego ilorazu, |
y2 | |
dalej narzuca się już podstawienie u = ln(y), dokończysz? w razie pytań pisz
15 gru 00:33
Mariusz:
piotrek od tego do czego już doszedłeś
Gdy rozdzielisz ułamki po twojej prawej stronie to otrzymasz równanie Bernoulliego
Teraz możesz rozwiązywać tak jak równanie Bernoulliego
a możesz spróbować sprawdzić czy podstawienie dla równania jednorodnego tutaj zadziała
15 gru 09:57
Mariusz:
du | | u | | yln(y) | |
| = |
| + |
| | *(2u) |
dy | | y | | u | |
| du | | 2u2 | |
2u |
| − |
| =2yln(y) |
| dy | | y | |
w=u
2
ln|w| = 2ln|y|+C
ln|w| = ln|Cy
2|
w = Cy
2
w(y)=C(y)y
2
| 2 | |
C'(y)y2+2yC(y)− |
| C(y)y2 = 2yln(y) |
| y | |
C'(y)y
2 = 2yln(y)
C(y) = ln
2(y)+C
1
w(y) = (ln
2(y)+C
1)y
2
u(y)
2 = (ln
2(y)+C
1)y
2
u(y)=±y
√ln2(y)+C1
ln(y)=z
√z2+C1 = x − z
z
2+C
1 = x
2−2xz+z
2
C
1 = x
2−2xz
2xz = x
2 − C
1
| 2x*2x−2(x2 − C1) | |
dz = |
| dx |
| 4x2 | |
| 2x | | x2+C1 | | dx | |
∫ |
| * |
| dx =∫ |
| |
| x2+C1 | | 2x2 | | x | |
=ln|x|
ln|z+
√z2+C1|=C
2±t
z+
√z2+C1=C
2e
±t
√z2+C1 = C
2e
±t − z
z
2+C
1 = C
22e
±2t − 2C
2e
±tz+z
2
C
1 = C
22e
±2t − 2C
2e
±tz
2C
2e
±tz=C
22e
±2t−C
1
| (C22e±2t−C1)e±t | |
ln(y) = |
| |
| 2C2 | |
15 gru 10:33
Mariusz:
Pomysł chichiego jest całkiem niezły jednak jak sam napisał wymaga zauważenia pewnych rzeczy
a to może sprawiać trudności
15 gru 11:06