Ⅰ、(2χy-cosχ)dx+(χ*2-1)dy=0
Ⅱ、χy(χdy+ydx)=(1+y)dy
お願いします。
Ⅰ、(2χy-cosχ)dx+(χ*2-1)dy=0
Ⅱ、χy(χdy+ydx)=(1+y)dy
お願いします。
(Ⅰ)
\((2xy-\cos x)dx+(x^{^{2}}-1)dy=0\)
微分方程式の完全形の公式より、
公式――――――――――――――――――
Pdx+Qdy=0で、 \(\frac{\partial P}{\partial y}=\frac{\partial Q}{\partial x}\) ならば、
\(\int Pdx+\int (Q-\frac{\partial }{\partial y}\int Pdx)dy=C\)
――――――――――――――――――――
\(\frac{\partial P}{\partial y}=\frac{\partial }{\partial y}(2xy-\cos x)=2x\)
\(\frac{\partial Q}{\partial x}=\frac{\partial }{\partial x}(x^{^{2}}-1)=2x\)
\(\frac{\partial P}{\partial y}=\frac{\partial Q}{\partial x}\) より、公式に当てはめて、
\(\int Pdx=\int (2xy-\cos x)dx=x^{^{2}}y-\sin x\)
\(\frac{\partial }{\partial y}\int Pdx=\frac{\partial }{\partial y}(x^{^{2}}y-\sin x)=x^{^{2}}\)
\(\int (Q-\frac{\partial }{\partial y}\int Pdx)dy=\int (x^{^{2}}-1-x^{^{2}})dy=-y\)
したがって、
\(x^{^{2}}y-\sin x+(-y)+C=C\)
\((x^{^{2}}-1)y-\sin x=C\) ………(答)
(Ⅱ)
\(xy(xdy+ydx)=(1+y)dy\)
\(xy^{^{2}}dx+(x^{^{2}}y-1-y)dy=0\)
完全形だから、
\(\frac{\partial P}{\partial y}=\frac{\partial }{\partial y}(xy^{^{2}})=2xy\)
\(\frac{\partial Q}{\partial x}=\frac{\partial }{\partial x}(x^{^{2}}y-1-y)=2xy\)
\(\int Pdx=\int xy^{^{2}}dx=\frac{x^{^{2}}y^{^{2}}}{2}\)
\(\frac{\partial }{\partial y}\int Pdx=\frac{\partial }{\partial y}(\frac{x^{^{2}}y^{^{2}}}{2})=x^{^{2}}y\)
\(\int (Q-\frac{\partial }{\partial y}\int Pdx)dy=\int (x^{^{2}}y-1-y-x^{^{2}}y)dy=-y-\frac{y^{^{2}}}{2}\)
したがって、
\(\frac{x^{^{2}}y^{^{2}}}{2}+(-y-\frac{y^{^{2}}}{2})+C=C\)
\(\frac{y^{^{2}}}{2}(x^{^{2}}-1)-y=C\) ………(答)