Помогите решить следующее дифференциальное уравнение, пожалуйста:
(x^2+x)ydx+(y^2+1)dy=0
АлгебраКолледжДифференциальные уравненияДифференциальное уравнениерешение уравненияалгебра 12математический анализметод решенияинтегрированиеуравнение первого порядка
Для решения данного дифференциального уравнения будем использовать метод разделения переменных. Уравнение имеет вид:
(x^2 + x)ydx + (y^2 + 1)dy = 0.
Сначала перепишем его в более удобной форме:
(x^2 + x)ydx = -(y^2 + 1)dy.
Теперь разделим переменные:
Перепишем уравнение так:
ydx / (y^2 + 1) = -dy / (x^2 + x).
Теперь интегрируем обе стороны:
Для левой стороны, под интегралом можно использовать замену переменной или интегрировать напрямую. Интеграл от (y / (y^2 + 1)) можно решить с помощью подстановки, но в данном случае это можно сделать проще:
∫ (y dx) / (y^2 + 1) = 0.5 * ln(y^2 + 1).
Для правой стороны интеграл от (-1 / (x^2 + x)) можно решить, разложив на простейшие дроби:
-∫ (1 / (x(x + 1))) dx = -∫ (1/x - 1/(x + 1)) dx = -ln|x| + ln|x + 1|.
Теперь у нас есть:
0.5 * ln(y^2 + 1) = -ln|x| + ln|x + 1| + C, где C - произвольная константа.
Теперь мы можем выразить y через x, но это может быть сложно, так как у нас есть логарифмы. Тем не менее, мы можем оставить уравнение в таком виде:
0.5 * ln(y^2 + 1) + ln|x| - ln|x + 1| = C.
Это и будет нашим решением. Если необходимо, можно упростить или преобразовать его дальше, в зависимости от требований задачи.