Как решить сепарабельное дифференциальное уравнение и найти частное решение, удовлетворяющее начальному условию y ( 4) = 3?

Как решить сепарабельное дифференциальное уравнение и найти частное решение, удовлетворяющее начальному условию y ( 4) = 3?
Anonim

Ответ:

Общее решение: #color (red) ((4y + 13) ^ (1/2) -2x = C_1) "" #

Частное решение: #color (синий) ((4y + 13) ^ (1/2) -2x = 13) #

Объяснение:

Из приведенного дифференциального уравнения #Y '(х) = SQRT (4y (х) +13) #

принять к сведению, что #y '(x) = dy / dx # а также #Y (х) = у #, следовательно

# Ду / дх = SQRT (4y + 13) #

разделить обе стороны на #sqrt (4y + 13) #

# Ду / дх (1 / SQRT (4y + 13)) = SQRT (4y + 13) / SQRT (4y + 13) #

# Ду / дх (1 / SQRT (4y + 13)) = 1 #

Умножьте обе стороны на # Ах #

# Дх * ду / дх (1 / SQRT (4y + 13)) = дх * 1 #

#cancel (ах) * ду / отмена (ах) (1 / SQRT (4y + 13)) = дх * 1 #

# Д / SQRT (4y + 13) = де #

транспонировать # Ах # на левую сторону

# Ду / SQRT (4y + 13) -dx = 0 #

интегрируя с обеих сторон получаем следующие результаты

#int dy / sqrt (4y + 13) -int dx = int 0 #

# 1/4 * int (4y + 13) ^ (- 1/2) * 4 * dy-int dx = int 0 #

# 1/4 * (4y + 13) ^ (- 1/2 + 1) / ((1-1 / 2)) - х = C_0 #

# 1/2 * (4y + 13) ^ (1/2) = -x C_0 #

# (4y + 13) ^ (1/2) -2x = 2 * C_0 #

#color (red) ((4y + 13) ^ (1/2) -2x = C_1) "" #Общее решение

Но #Y (-4) = 3 # значит когда # х = -4 #, # У = 3 #

Теперь мы можем решить для # C_1 # решить для конкретного решения

# (4y + 13) ^ (1/2) = -2x C_1 #

# (4 (3) +13) ^ (1/2) -2 (-4) = C_1 #

# C_1 = 13 #

Поэтому наше конкретное решение

#color (синий) ((4y + 13) ^ (1/2) -2x = 13) #

Да благословит Бог …. Я надеюсь, что объяснение полезно.

Ответ:

# У = х ^ 2 + 13x + 36 #, с #Y> = - 13/4 #.

Объяснение:

#Y> = - 13/4 #, делать #sqrt (4y + 13) # реальный..

Перестановка, #x '(у) = 1 / SQRT (4y + 13) #

Так, # x = int 1 / sqrt (4y + 13) dy #

# = (4/2) sqrt (4y + 13) + C #

С помощью #y = 3, когда x = -4, C = -`13 / 2 #

Так. #x = (1/2) (sqrt (4y + 13) - 13) #

Обратно. #y = (1/4) ((2x + 13) ^ 2 - 13) = x ^ 2 + 13x + 36 #