به محفل ریاضی ایرانیان خوش آمدید! لطفا برای استفاده از تمامی امکانات عضو شوید
0 امتیاز
589 بازدید
در دانشگاه توسط pantea (10 امتیاز)

اگر جواب معادله دیفرانسیل $x^2 y^2y'+xy^3=2$ به صورت $y= \frac{1}{x} \sqrt[3]{f(x)} $ باشد، f(x) را بیابید.

توسط AmirHosein (19,734 امتیاز)
@pantea پست زیر را بخوانید و عنوان پرسش‌هایتان را مناسب بنویسید.
https://math.irancircle.com/11973
به نظر خودتان «پیدا کردن تابع در معادله دیفرانسیل» آیا شرایط گفته شده در پستی که پیوندش را برایتان گذاشتم دارد؟

1 پاسخ

+1 امتیاز
توسط کیوان عباس زاده (3,120 امتیاز)

ابتدا مشتق تابع $y$ را یعنی $ y' $ را بدست می آوریم :

$$ y' = \frac{-1}{ x^{2} } \sqrt[3]{f(x)} + \frac{1}{x} \times \frac{ f' (x)}{3 \sqrt[3]{f(x)}^{2} } $$

حال $ y'$ و $y=\frac{1}{x} \sqrt[3]{f(x)}$ را در معادله دیفرانسیل سوال جاگذاری می کنیم داریم :

$$ x^{2} \big(\frac{1}{x} \sqrt[3]{f(x)}\big) ^{2} \big(\frac{-1}{ x^{2} } \sqrt[3]{f(x)} + \frac{1}{x} \times \frac{ f' (x)}{3 \sqrt[3]{f(x)}^{2} }\big) +x \big(\frac{1}{x} \sqrt[3]{f(x)}\big) ^{3}$$ $$= \frac{-1}{ x^{2} } f(x)+ \frac{1}{3x} f' (x) + \frac{1}{ x^{2} } f(x)$$ $$=\frac{1}{3x} f' (x)=2$$

پس با معادله دیفرانسیل $\frac{1}{3x} f' (x)=2$ مواجه هستیم که باید حل شود . این معادله دیفرانسیل را می توان به صورت $ \ f' (x)=6x$ نوشت . با انتگرال گیری از طرفین داریم :

$$ \int f' (x)dx= \int 6x \ dx$$ $$ \Rightarrow f(x)=3x^{2}+c$$

پس شکل کلی تابع $f$ به صورت $f(x)=3x^{2}+c$ است که $c$ هر عدد حقیقی می تواند باشد .

ریاضیدان، کسی است که شباهت ها را بین قضایا دریابد. ریاضیدان بهتر کسی است که بتواند شباهت بین برهان ها را ببیند. بهترین ریاضیدان کسی است که بتواند به شباهت بین نظریه ها توجه کند. و می توان تصور کرد که ریاضیدان نهایی کسی است که بتواند شباهت بین شباهت ها را مشاهده کند.
...