Math Problem Statement

Определить вид дифференциального уравнения первого порядка.

  1. y'-(3y/x)=x^3tgx

  2. (y/x)dx=((3y^3)+lnx)dy=0

  3. (x(y^2)+x)dx-(y+(x^2)y)dy=0

  4. y'=(y+2sqrt(xy))/x

5)y'-(y/sinx)=0

Варианты ответов

  1. ДУ с разделяющимися переменными.
  2. ДУ, приводимое к разделению переменных
  3. Однородное уравнение.
  4. Линейное неоднородное уравнение
  5. Линейное однородное уравнение б. Уравнение Бернулли
  6. Уравнение в полных дифференциалах

Solution

Давайте проанализируем каждый пункт:

  1. y3yx=x3tanxy' - \frac{3y}{x} = x^3 \tan x
    Это линейное дифференциальное уравнение вида y+p(x)y=q(x)y' + p(x)y = q(x), где p(x)=3xp(x) = -\frac{3}{x} и q(x)=x3tanxq(x) = x^3 \tan x. Так как правое часть не равна нулю, это линейное неоднородное уравнение.
    Ответ: Линейное неоднородное уравнение.

  2. yxdx=(3y3+lnx)dy=0\frac{y}{x} dx = (3y^3 + \ln x) dy = 0
    Здесь уравнение записано в форме, где обе переменные xx и yy не могут быть легко разделены. Это уравнение можно попробовать привести к виду с разделяющимися переменными путем преобразования, поэтому это уравнение приводимое к разделению переменных.
    Ответ: ДУ, приводимое к разделению переменных.

  3. (xy2+x)dx(y+x2y)dy=0(x y^2 + x) dx - (y + x^2 y) dy = 0
    Это уравнение можно рассматривать как уравнение в полных дифференциалах. Проверим, являются ли частные производные по xx и yy равными.
    Ответ: Уравнение в полных дифференциалах.

  4. y=y+2xyxy' = \frac{y + 2\sqrt{xy}}{x}
    Это уравнение имеет вид уравнения Бернулли, так как правая часть содержит yy и функцию от xx. Чтобы увидеть это, можно сделать замену и привести к стандартному виду уравнения Бернулли.
    Ответ: Уравнение Бернулли.

  5. yysinx=0y' - \frac{y}{\sin x} = 0
    Это линейное однородное уравнение первого порядка вида y+p(x)y=0y' + p(x)y = 0, где p(x)=1sinxp(x) = -\frac{1}{\sin x}. Так как правая часть равна нулю, это линейное однородное уравнение.
    Ответ: Линейное однородное уравнение.


Итоговые ответы:

  1. Линейное неоднородное уравнение
  2. ДУ, приводимое к разделению переменных
  3. Уравнение в полных дифференциалах
  4. Уравнение Бернулли
  5. Линейное однородное уравнение

Есть ли вопросы или хотите увидеть шаги решения для конкретного уравнения?

Расширенные вопросы:

  1. Как решить уравнение первого порядка с разделяющимися переменными?
  2. Как определить, что уравнение является уравнением в полных дифференциалах?
  3. Чем отличается линейное однородное уравнение от неоднородного?
  4. Как применить метод Бернулли для решения уравнений данного типа?
  5. В каких случаях уравнение приводится к разделению переменных?

Советы:

При определении вида дифференциального уравнения всегда полезно привести уравнение к стандартному виду, если это возможно, чтобы точно увидеть его структуру.

Ask a new question for Free

By Image

Drop file here or Click Here to upload

Math Problem Analysis

Mathematical Concepts

Differential Equations
Separation of Variables
Homogeneous Equations
Linear Differential Equations
Bernoulli Equations
Exact Differential Equations

Formulas

y' + p(x)y = q(x)
Exact equation test: ∂M/∂y = ∂N/∂x

Theorems

Theorem on Linear Differential Equations
Theorem on Exact Equations

Suitable Grade Level

Undergraduate