Дано дифференциальное уравнение первого порядка:
y’ = 5*(2+y)/x
Из начального условия y(1)=2, найдем значение постоянной интегрирования C:
2 = 5*(2+2)/1 + 2 = 20 + C = -18
Теперь решим дифференциальное уравнение:
y’ = 5*(2+y)/y’ = 10 + 5y/x
y’ - 5y/x = 10
Однородное уравнение:
y’ - 5y/x = 0
y = C*x^5
Запишем общее решение дифференциального уравнения:
y = C(x)*x^5
Теперь найдем частное решение, используя метод вариации постоянной:
y = v(x)x^y’ = v’(x)x^5 + 5v(x)*x^4
Подставляем в исходное уравнение:
v’(x)x^5 + 5v(x)x^4 - 5v(x)x^4 = 1v’(x)x^5 = 1v’(x) = 10/x^v(x) = -2/x^4
Итак, частное решение:
y = -2/x^4 * x^5 = -2x
Теперь добавляем постоянную C и найдем значение:
y = -2x + C
Используем начальное условие y(1) = 2:
2 = -2*1 + 2 = -2 + C = 4
Итак, окончательное решение дифференциального уравнения y(x) = -2x + 4.
Дано дифференциальное уравнение первого порядка:
y’ = 5*(2+y)/x
Из начального условия y(1)=2, найдем значение постоянной интегрирования C:
2 = 5*(2+2)/1 +
2 = 20 +
C = -18
Теперь решим дифференциальное уравнение:
y’ = 5*(2+y)/
y’ = 10 + 5y/x
y’ - 5y/x = 10
Однородное уравнение:
y’ - 5y/x = 0
y = C*x^5
Запишем общее решение дифференциального уравнения:
y = C(x)*x^5
Теперь найдем частное решение, используя метод вариации постоянной:
y = v(x)x^
y’ = v’(x)x^5 + 5v(x)*x^4
Подставляем в исходное уравнение:
v’(x)x^5 + 5v(x)x^4 - 5v(x)x^4 = 1
v’(x)x^5 = 1
v’(x) = 10/x^
v(x) = -2/x^4
Итак, частное решение:
y = -2/x^4 * x^5 = -2x
Теперь добавляем постоянную C и найдем значение:
y = -2x + C
Используем начальное условие y(1) = 2:
2 = -2*1 +
2 = -2 +
C = 4
Итак, окончательное решение дифференциального уравнения y(x) = -2x + 4.