AMKbook.Net Задачи должны иметь решение

Задача №2172

Условие

Найти общий интеграл дифференциального уравнения \(\displaystyle{6xdx-2ydy=2yx^2dy-3xy^2dx}\). (Ответ представить в виде \(\displaystyle{\psi(x,y)=C}\)).

Решение

\[ 2yx^2dy+2ydy=3xy^2dx+6xdx;\\ 2y\left(x^2+1\right)dy=3x\left(y^2+2\right)dx. \]

Это дифференциальное уравнение с разделяющимися переменными. Разделяя переменные и интегрируя, получим:

\[ \frac{2ydy}{y^2+2}=\frac{3xdx}{x^2+1};\\ \int\frac{2ydy}{y^2+2}=\int\frac{3xdx}{x^2+1};\; \int\frac{d\left(y^2+2\right)}{y^2+2}=\frac{3}{2}\int\frac{d\left(x^2+1\right)}{x^2+1}.\\ \ln\left(y^2+2\right)=\frac{3}{2}\ln\left(x^2+1\right)+\ln{C};\; \ln\frac{y^2+2}{\sqrt{\left(x^2+1\right)^3}}=\ln{C}. \]

Здесь \(\displaystyle{C\gt{0}}\). Из последнего равенства получаем общий интеграл заданного уравнения: \(\displaystyle{\frac{y^2+2}{\sqrt{\left(x^2+1\right)^3}}=C}\).

Ответ:

\(\displaystyle{\frac{y^2+2}{\sqrt{\left(x^2+1\right)^3}}=C}\)

Источники задачи

Задачник №6Кузнецов "Сборник заданий по высшей математике"
Раздел №5Дифференциальные уравнения
Параграф №3Расчётные задания
Задача №1
Пункт №21