Дифференциальные уравнения первого порядка в полных дифференциалах.

Найти общий интеграл уравнения [Graphics:1.gif].

Обозначим левую часть уравнения [Graphics:2.gif].

Функция Dt обозначает полный дифференциал;

[Graphics:3.gif]

Упростим это выражение, собрав коэффициенты при [Graphics:4.gif] и [Graphics:5.gif]

[Graphics:6.gif]

[Graphics:7.gif]

Обозначим коэффициент при [Graphics:8.gif] функцией [Graphics:9.gif], а коэффициент при [Graphics:10.gif] – функцией [Graphics:11.gif].

[Graphics:12.gif]

[Graphics:13.gif]

[Graphics:14.gif]

[Graphics:15.gif]

Убедимся теперь, что уравнение является уравнением в полных дифференциалах. Для этого достаточно показать, что [Graphics:16.gif].

[Graphics:17.gif]

[Graphics:18.gif]

Общий интеграл уравнения ищем в виде

[Graphics:19.gif]

[Graphics:20.gif]

где [Graphics:21.gif] находится из уравнения [Graphics:22.gif].

[Graphics:23.gif]

[Graphics:24.gif]

Подставим найденную функцию [Graphics:25.gif] и получим общий интеграл уравнения.

[Graphics:26.gif]

[Graphics:27.gif]

Проверим правильность решения. Покажем, что [Graphics:28.gif].

[Graphics:29.gif]

[Graphics:30.gif]

Решим это дифференциальное уравнение с помощью встроенной функции DSolve

[Graphics:31.gif]

[Graphics:32.gif]

[Graphics:33.gif]

Функция выдала сообщение, что она не может разрешить получившееся уравнение относительно [Graphics:34.gif]. Это уравнение полностью совпадает с общим интегралом, который мы нашли выше.

[Graphics:35.gif]