Рады, что вам понравилась статья 😊
Дифференциальное уравнение вида называется уравнением Клеро. Не очень оправданное название, так как изначально это уравнение рассматривал Даламбер. Это уравнение является частным случаем уравнения Лагранжа .
Уравнение Клеро, как и уравнение Лагранжа, решается заменой: . Приведем пример:
Пример 1 Решить уравнение: .
Сделаем замену и возьмем дифференциалы обеих частей получившегося равенства: .
Отсюда находим, во первых: . Из уравнения находим константу : . Так что одно решение .
Во-вторых, еще решение: .
Подстановка в уравнение дает . Таким образом, окончательный ответ: и
Пример 2 Решить уравнение: .
Опять сделаем замену и продифференцируем обе части уравнения:
Далее, . Подставляем в уравнение, находим : . Таким образом, решение, зависящее от произвольной постоянной, такое: . Находим еще решение:
.
Подстановкой в уравнение убеждаемся, что .
Итак, общее решение уравнения и огибающая семейства этого семейства (тоже решение).
Итак, мы получили, что решение уравнения Клеро есть функция вида и огибающая этого семейства решений, которую можно найти из уравнения: .
Вот строгое обоснование этого утверждения:
Одно решение получается из равенства . Это равенство дает , а подстановка этого выражения в уравнение позволяет найти . Огибающую полученного семейства дает второе уравнение .