Čo je riešenie diferenciálnej rovnice dy / dx + y = x?

Čo je riešenie diferenciálnej rovnice dy / dx + y = x?
Anonim

odpoveď:

#y = A e ^ -x + x - 1 #

vysvetlenie:

# "Toto je lineárny rozdiel prvého poradia. Existuje všeobecná technika" #

# "pre riešenie tohto typu rovnice. Situácia je jednoduchšia" # #

# "Ale". #

# "Najprv vyhľadajte riešenie homogénnej rovnice (=" # "

# "rovnaká rovnica s pravou stranou rovná nule:" #

# {dy} / {dx} + y = 0 #

# "Toto je lineárny rozdiel prvého rádu s konštantnými koeficientmi."

# "Môžeme vyriešiť tie so substitúciou" y = A e ^ (rx): #

#r A e ^ (rx) + A e ^ (rx) = 0 #

# => r + 1 = 0 "(po rozdelení cez" A e ^ (rx) ")" #

# => r = -1 #

# => y = A e ^ -x #

# "Potom hľadáme konkrétne riešenie celej rovnice."

# "Tu máme jednoduchú situáciu, pretože máme jednoduchý polynóm" #

# "na pravej strane rovnice." #

# "Skúšame polynóm rovnakého stupňa (stupeň 1) ako riešenie:" #

#y = x + b #

# => 1 + x + b = x #

# => b = -1 #

# => y = x - 1 "je konkrétne riešenie." #

# "Celé riešenie je súčtom konkrétneho riešenia, ktoré sme" #

# "našli a riešenie homogénnej rovnice:" #

# => y = A e ^ -x + x - 1 #

odpoveď:

# Y = Ce ^ (- x) + x-1 #

vysvetlenie:

# Dy / dx + y = x #

# Y '+ y = x #

# (Y '+ y) * e ^ x = xe ^ x #

# (Ye ^ x) "= xe ^ x #

# ye ^ x = int xe ^ x * dx #

# ye ^ x = xe ^ x-int e ^ x * dx #

# Ye ^ x = (x-1) * e ^ x + C #

# Y = Ce ^ (- x) + x-1 #