30.Однородные и линейные дифференциальные уравнения 1-го порядка и их решения. Примеры.
Однородные дифференциальные уравнения 1-го порядка.
Дифференциальное уравнение 1-го порядка называется однородным, если оно может быть представлено в виде
, (12.6)
где
- некоторая функция от
(одной переменной).
Понятие однородного дифференциального уравнения тесно связано с однородными функциями. Функция
называется однородной степени
(по переменным
и
), если для произвольного числа
выполняется равенство:
.
Пример. Выяснить является ли однородной функция:
.
Решение. Т.к.
, то данная функция однородная степени 2.
Однородные дифференциальные решаются с помощью подстановки
, которая приводит уравнение (12.6) к уравнению с разделяющимися переменными.
Решение: Пусть
, тогда
,
откуда получим:
Пример.
Решить уравнение
. Решение.
Замена:
,
.
- уравнение с разделяющимися переменными.
Разделим переменные и выполним почленное интегрирование
.
,
- общее решение.