Дано дифференциальное уравнение:
xy' + y = y^2
Для начала преобразуем его к виду, удобному для решения. Вынесем y налево:
xy' = y^2 - y
Теперь поделим обе части уравнения на y(y-1):
x * (y' - 1/y) = y
Теперь сделаем замену переменной z = y/x:
y' = z + z'
Подставим это в исходное уравнение:
x(z + z') - 1 = z^2
xz + xz' - 1 = z^2
x(z' - z) = z^2 + 1
x(z'/z - 1) = z^2 + 1
Теперь разделим обе части на z^2:
x(z'/z^2 - 1/z) = 1 + 1/z^2
Интегрируем обе части уравнения:
ln|z| + 1/z = 1/x + C
Обратно заменим z на y/x:
ln|y/x| + 1/(y/x) = 1/x + C
ln|y| + x/y = 1/x + C
Это окончательное решение дифференциального уравнения xy' + y = y^2.
Дано дифференциальное уравнение:
xy' + y = y^2
Для начала преобразуем его к виду, удобному для решения. Вынесем y налево:
xy' = y^2 - y
Теперь поделим обе части уравнения на y(y-1):
x * (y' - 1/y) = y
Теперь сделаем замену переменной z = y/x:
y' = z + z'
Подставим это в исходное уравнение:
x(z + z') - 1 = z^2
xz + xz' - 1 = z^2
x(z' - z) = z^2 + 1
x(z'/z - 1) = z^2 + 1
Теперь разделим обе части на z^2:
x(z'/z^2 - 1/z) = 1 + 1/z^2
Интегрируем обе части уравнения:
ln|z| + 1/z = 1/x + C
Обратно заменим z на y/x:
ln|y/x| + 1/(y/x) = 1/x + C
ln|y| + x/y = 1/x + C
Это окончательное решение дифференциального уравнения xy' + y = y^2.