Дифференциальное уравнение помогите решить,пожалуйста.
(y)^2+2yy+1=0

В уравнении явно отсутствует x. Понизим порядок:
y = p(y)  y = (p(y)) = p(y) * y = pp  y = (y) = (pp) = (p)p + (p)^2 = p * p * p + (p)^2 * p = pp^2 + (p)^2p (1)
Тогда исходное дифференциальное уравнение примет вид:
(pp)^2 + 2p(pp^2 + (p)^2p) + 1 = 0  (p)^2p^2 + 2p^2(pp + (p)^2) + 1 = 0.
Разделим уравнение на p^2 (p neq 0, в противном случае мы бы имели уравнение C^2 + 1 = 0, нерешаемое в действительных числах):
(p)^2 + 2(pp + (p)^2) + frac{1}{p^2} = 0  3(p)^2 + 2pp + frac{1}{p^2} = 0.
Полученное уравнение явно не содержит y. Сделаем замену p = u(p) Rightarrow p = uu. Тогда:
3u^2 + 2uup + frac{1}{p^2} = 0, или, полагая u^2 = z,
3z + pz = -frac{1}{p^2}.
Получили линейное неоднородное уравнение 1-ого порядка. Решая его (оставляю это на вас), находим z = frac{C_1}{p^3} -  frac{1}{p^2} Leftrightarrow (p)^2 = frac{C_1}{p^3} -  frac{1}{p^2} Leftrightarrow p = pm sqrt{frac{C_1}{p^3} - frac{1}{p^2}}
Разделяем переменные и интегрируем:
pm int  frac{psqrt{p}dp}{sqrt{C_1-p}} = y + C_2 (2)
Находим интеграл в левой части (это тоже на вас):
pm (frac{3}{4}C_1^2arctg  frac{sqrt{p}}{sqrt{C_1-p}} -  frac{1}{4} sqrt{p}sqrt{C_1-p}(3C_1+2p)) + C_2 = y (1)
Из (1) и (2) имеем:
p = frac{dy}{dx} Rightarrow dx =  frac{dy}{p} = pm frac{psqrt{p}dp}{sqrt{C_1-p}}, отсюда, находя интеграл в правой части, находим x = pm (C_1arctg frac{sqrt{p}}{sqrt{C_1-p}} - sqrt{p}sqrt{C_1-p}) + C_3. (2)
Составляя систему из условий (1) и (2), исключаем по возможности параметр p и записываем общий интеграл.

Оцени ответ
Подпишись на наш канал в телеграм. Там мы даём ещё больше полезной информации для школьников!

Загрузить картинку