Дифференциальные уравнения имеют большое прикладное значение: они широко используются в механике, астрономии, физике и других науках. Широкое распространение дифференциальных уравнений в естествознании объясняется тем, что многие явления и процессы, происходящие в природе, количественно описываются обыкновенными дифференциальными уравнениями.
При решении дифференциальных уравнений главной задачей является определить тип дифференциального уравнения, а затем четко следовать алгоритму решения дифференциальных уравнений этого типа.
Проинтегрируем левую и правую части последнего равенства
Данное дифференциальное уравнение приводится к уравнению с разделяющимися переменными заменой
. Считая
функцией от
, получим:
Подставляя полученные выражения в первое уравнение, приходим к дифференциальному уравнению с разделяющимися переменными:
Данное дифференциальное уравнение является однородным. Введем замену
Подставляя замену в последнее уравнение, будем иметь:
Сделаем обратную замену
:
Выразим из последнего уравнения
:
Подберем функцию
так, чтобы выражение в скобках было равно 0. Тогда имеет место система
Первое уравнение – дифференциальное уравнение с разделяющимися переменными:
Положим
, тогда
. Подставим найденное значение во второе уравнение и решим его:
Учитывая, что мы искали решение в виде
, искомая функция
Функцию
подбираем так, чтобы выражение в скобках равнялось 0. Имеет место система
Первое дифференциальное уравнение является уравнением с разделяющимися переменными:
Полагая
и потенцируя полученное уравнение по основанию
, имеем, что
. Подставим найденное значение
во второе уравнение системы:
Получили уравнение с разделяющимися переменными. Его решение
Учитывая, что решение ищется в виде
, получим:
Используя начальное условие
, найдем значение константы интегрирования:
Таким образом, частное решение заданного уравнения будет иметь вид: