1) Разрешим наше дифференциальное уравнение относительно производной - уравнение с разделяющимися переменными Воспользуемся определением дифференциала Интегрируя обе части уравнения, получаем - общее решение
Разделяем переменные
интегрируя обе части уравнения, получаем
- общий интеграл
Решение задачи Коши нет, т.к. при х=0 логарифм ln0 не существует
Пример 3. Убедимся, является ли дифференциальное уравнение однородным.
Итак, дифференциальное уравнение является однородным. Исходное уравнение будет уравнением с разделяющимися переменными если сделаем замену , тогда
Подставляем в исходное уравнение
Получили уравнение с разделяющимися переменными
Воспользуемся определением дифференциала
Разделяем переменные
Интегрируя обе части уравнения, получаем
Обратная замена
- общий интеграл
Пример 4. Это дифференциальное уравнение второго порядка с постоянными коэффициентами также однородное. Воспользуемся методом Эйлера Пусть , тогда будем иметь характеристическое уравнение следующего вида:
Тогда общее решение будет иметь вид:
- общее решение Пример 5. Аналогично с примером 4) Пусть , тогда получаем
Общее уравнение параболы: y=ax^2+bx+c, координаты вершины x0= - b/2a, y0 = (4ac - b^2)/4a, отсюда следует для вершины 5= - b/2a, c - b^2/4a=0, для A(-2,2) 4a - 2b + c=2. В результате решения системы трех уравнений получаем параболу: y = (-2/49)x^2 + 20/49x - 50/49, а меньше нуля - парабола обращена вершиной вверх, ветви вниз. Экстремумы следующих функций достигаются в точках: (4, 34,5) парабола обращена вершиной вниз, ветви - вверх, и так далее по всем параболам с использованием приведенных формул.
a1+7d+a1+11d-a1-14d=3
2a1+18d=21, a1+4d=3, a1=3-4d
2(3-4d)+18d=21, 6-8d+18d=21,10d=15, d=1,5
a1=3-4.1,5=3-6=-3,a20=a1+19d=-3+19.1,5=-3+28,5=25,5
s20=20/2(a1+a20)
s20=10(-3+25,5)=10.22,5=225
s20=225