Вопрос задан 11.07.2023 в 23:08. Предмет Математика. Спрашивает Григорьева Александра.

X(x-1)y'+2xy=1 pleaseeeeee

0 0
Перейти к ответам

Ответы на вопрос

Внимание! Ответы на вопросы дают живые люди. Они могут содержать ошибочную информацию, заблуждения, а также ответы могут быть сгенерированы нейросетями. Будьте внимательны. Если вы уверены, что ответ неверный, нажмите кнопку "Пожаловаться" под ответом.
Отвечает Волковысский Александр.

x(x - 1)y' + 2xy = 1

Разделим обе части уравнения на x(x - 1) \neq 0

y' + \dfrac{2}{x - 1}y = \dfrac{1}{x(x - 1)}

Имеем линейное дифференциальное уравнение первого порядка

Воспользуемся методом Бернулли: y = uv; \ y' = u'v+uv', где u = u(x), \ v = v(x)

Имеем:

u'v + uv' + \dfrac{2}{x - 1}uv = \dfrac{1}{x(x - 1)}

u'v + u\left(v' + \dfrac{2}{x - 1}v\right) = \dfrac{1}{x(x - 1)}

Пусть v' + \dfrac{2}{x - 1}v = 0. Тогда u'v = \dfrac{1}{x(x-1)}

Решим первое дифференциальное уравнение:

v' + \dfrac{2}{x - 1}v = 0

\dfrac{dv}{dx}  =- \dfrac{2}{x - 1}v

\dfrac{dv}{v} = -\dfrac{2}{x-1}dx

\displaystyle \int\dfrac{dv}{v} = -\int \dfrac{2}{x-1}dx

\ln|v| = - 2\ln |x - 1|

\ln|v| = \ln \dfrac{1}{(x-1)^{2}}

v = \dfrac{1}{(x - 1)^{2}}

Решим второе дифференциальное уравнение:

u'v = \dfrac{1}{x(x-1)}

\dfrac{du}{dx} \cdot \dfrac{1}{(x - 1)^{2}}= \dfrac{1}{x(x-1)}

du = \dfrac{x-1}{x} dx

du =\left(1 - \dfrac{1}{x}\right) dx

\displaystyle \int du = \int \left(1 - \dfrac{1}{x}\right) dx

u = x - \ln|x| + C

Обратная замена:

y = uv = (x - \ln|x| + C) \cdot \dfrac{1}{(x - 1)^{2}} = \dfrac{x - \ln |x| + C}{(x-1)^{2}}

Ответ: y = \dfrac{x - \ln |x| + C}{(x-1)^{2}}

0 0
Отвечает нейросеть ChatGpt. Будьте внимательны, ответы нейросети могут содержать ошибочные или выдуманные данные.

It looks like you've provided a first-order linear ordinary differential equation. The equation you've given is:

X(x-1)y' + 2xy = 1

To solve this differential equation, we can use the method of integrating factors. The general form of a first-order linear ODE is:

dy/dx + P(x)y = Q(x)

In your case, P(x) = 2x/(x-1) and Q(x) = 1/X. We'll first rewrite the equation in the standard form:

y' + (2x/(x-1))y = 1/X

Now, to find the integrating factor (IF), we multiply the coefficient of y (which is P(x)) by e^(integral of P(x) dx):

IF = e^(∫(2x/(x-1)) dx)

Next, we'll integrate P(x):

∫(2x/(x-1)) dx = 2∫(1 + 1/(x-1)) dx = 2x + 2ln|x-1| + C

So, the integrating factor is:

IF = e^(2x + 2ln|x-1| + C) = e^(2x) * e^(2ln|x-1|) * e^C = e^(2x) * |x-1| * e^C

Now we multiply both sides of the equation by the integrating factor:

e^(2x) * |x-1| * y' + 2e^(2x) * |x-1| * y = e^(2x) * |x-1| * (1/X)

Notice that we have the left side in the form of the derivative of a product, (e^(2x) * |x-1| * y). Applying the product rule, we can simplify the left side:

d(e^(2x) * |x-1| * y)/dx = e^(2x) * |x-1| * (1/X)

Now we integrate both sides with respect to x:

∫ d(e^(2x) * |x-1| * y)/dx dx = ∫ e^(2x) * |x-1| * (1/X) dx

This gives us:

e^(2x) * |x-1| * y = ∫ e^(2x) * |x-1| * (1/X) dx + C

At this point, the integral on the right side may not have a simple closed-form solution, so we might need to leave it in this form or use numerical methods to approximate it.

The solution to the original differential equation is:

y = (1/(e^(2x) * |x-1|)) * (∫ e^(2x) * |x-1| * (1/X) dx + C)

Please note that this solution might involve an implicit form due to the integral, and further analysis or approximation may be needed depending on the specific context of the problem.

0 0

Похожие вопросы

Топ вопросов за вчера в категории Математика

Последние заданные вопросы в категории Математика

Задать вопрос