Рады, что вам понравилась статья 😊
Дифференциальные уравнения с разделяющимися переменными это уравнения вида:
или, что то же самое. Эти уравнения имеют такое название, потому что для их решения нужно лишь разделить переменные, а затем проинтегрировать обе части. В результате получится общее решение, правда обычно в неявном виде. При этом можно не заморачиваться и не выражать функцию явно. Неявное выражение называют общим интегралом дифференциального уравнения.
Следует также помнить, что при делении на могут быть утеряны решения. Их нужно проверить.
Пример 1 Решить дифференциальное уравнение
Разделяем переменные и интегрируем
.
При делении на мы потеряли решение .
Итак, получили следующее общее решение: .
Пример 2 Решить дифференциальное уравнение:
Разделяем переменные и интегрируем:
.
При делении на мы потеряли два решения и . (легко убедиться, что это решения).
Таким образом, получили следующее общее решение .
Отметим, что к уравнениям с разделяющимися переменными стараются свести большинство дифференциальных уравнений первого порядка.
Например, уравнения вида приводятся к уравнениям с разделяющимися переменными заменой или , Где — любая константа.
Пример 3 Решить дифференциальное уравнение:
Сделаем замену: . Тогда . Подставляем в уравнение:
.
Рассмотрим первый интеграл .
Выражая через исходные переменные, получим окончательно общее решение:
.