Отправляет email-рассылки с помощью сервиса Sendsay
  Все выпуски  

RFpro.ru: Консультации по математике


РАССЫЛКИ ПОРТАЛА RFPRO.RU

Лучшие эксперты в разделе

Konstantin Shvetski
Статус: Академик
Рейтинг: 417
∙ повысить рейтинг »
sglisitsyn
Статус: 3-й класс
Рейтинг: 73
∙ повысить рейтинг »
Gluck
Статус: 2-й класс
Рейтинг: 73
∙ повысить рейтинг »

∙ Математика

Номер выпуска:2715
Дата выхода:31.08.2020, 14:15
Администратор рассылки:Коцюрбенко Алексей Владимирович (Старший модератор)
Подписчиков / экспертов:142 / 120
Вопросов / ответов:1 / 2

Консультация # 199100: Здравствуйте, уважаемые эксперты! Прошу вас ответить на следующий вопрос: найти частное решение дифференциального уравнения при заданных начальных условиях y(x_0 )=y_0. yʹ+(2y/x)=x^(-2); x_0=3; y_0=1...

Консультация # 199100:

Здравствуйте, уважаемые эксперты! Прошу вас ответить на следующий вопрос:

найти частное решение дифференциального уравнения при заданных начальных условиях y(x_0 )=y_0.
yʹ+(2y/x)=x^(-2); x_0=3; y_0=1

Дата отправки: 26.08.2020, 14:14
Вопрос задал: tolmachieva.a (Посетитель)
Всего ответов: 2
Страница онлайн-консультации »


Консультирует Алексеев Владимир Николаевич (Мастер-Эксперт):

Здравствуйте, tolmachieva.a!
Дано диф-уравнение y' + 2·y/x = x-2 и начальные условия x0 = 3 ; y0 = 1 .
Найти частное решение дифура.
Решение: Сутки прошли, эксперты-математики не показали нам классическое решение диф-уравнения, вероятно, они очень заняты сегодня.
Инженерам-разработчикам часто приходится решать дифуры. Как решать их, не имея "дифурных" навыков?
На странице Онлайн-решателя Ссылка1 вводим формулу Вашего уравнение и получаем первичное Общее решение в виде
y(x) = C / x2 + 1 / x , где C = некая константа.
Дифференцируем функцию y(x) получить её производную : y'(x) = -2·C / x3 - 1 / x2
Вольфрам-решатель иногда ошибается, поэтому проверяем результат подстановкой решения в исходную формулу:
y' + 2·y/x = (-2·C / x3 - 1 / x< sup>2) + (2/x)·(C/x2 + 1/x) возвращает нам нужное значение 1 / x2 - значит, общее решение верно!

Находим частное решение подстановкой значений x0 = 3 и y0 = 1 в уравнение y(x0) = C / x02 + 1 / x0
Получаем C = 6 .
Ответ : y(x) = 1/x + 6/x2
Вычисления и ГрафоПостроения я делаю в бесплатном приложении ru.wikipedia.org/wiki/Mathcad . Маткад работает быстро, очень точно и избавляет меня от частых ошибок. Маткад-скриншот прилагаю. Я добавил в него подробные комментарии зелёным цветом.

Надеюсь, эксперты-математики увидят это проверенное решение и добавят второй Ответ с математическими выкладками.

Консультировал: Алексеев Владимир Николаевич (Мастер-Эксперт)
Дата отправки: 27.08.2020, 15:16
Рейтинг ответа:

НЕ одобряю +1 одобряю!


Консультирует Коцюрбенко Алексей Владимирович (Старший модератор):

Здравствуйте, tolmachieva.a!

Уравнение вида

где функции P(x), Q(x) известны, называется линейным уравнением первого порядка. Оно решается путём замены y(x) = u(x)v(x), преобразующей его к виду

или

Выбираем функцию v(x) так, чтобы выполнялось условие

Решая это однородное уравнение, получаем


Тогда функция u(x) будет решением уравнения

то есть

В данном случае P(x) = 2/x, Q(x) = 1/x2 и решением уравнения

будет функция

а решением уравнения

- функция

Тогда

- общее решение исходного уравнения. Частное решение (как и в предыдущем ответе) находим подстановкой значений из начальных условий.

Консультировал: Коцюрбенко Алексей Владимирович (Старший модератор)
Дата отправки: 27.08.2020, 20:54
Рейтинг ответа:

НЕ одобряю +2 одобряю!


Оценить выпуск | Задать вопрос экспертам

главная страница  |  стать участником  |  получить консультацию
техническая поддержка

Дорогой читатель!
Команда портала RFPRO.RU благодарит Вас за то, что Вы пользуетесь нашими услугами. Вы только что прочли очередной выпуск рассылки. Мы старались. Пожалуйста, оцените его. Если совет помог Вам, если Вам понравился ответ, Вы можете поблагодарить автора - для этого в каждом ответе есть специальные ссылки. Вы можете оставить отзыв о работе портале. Нам очень важно знать Ваше мнение. Вы можете поближе познакомиться с жизнью портала, посетив наш форум, почитав журнал, который издают наши эксперты. Если у Вас есть желание помочь людям, поделиться своими знаниями, Вы можете зарегистрироваться экспертом. Заходите - у нас интересно!
МЫ РАБОТАЕМ ДЛЯ ВАС!


В избранное