Рады, что вам понравилась статья 😊
Уравнение Рикатти (иногда его называют уравнением Эйлера –Рикатти) есть уравнение вида
.
При уравнение превращается в уравнение Бернулли, которое легко интегрируется. Если , то в общем случае уравнение не интегрируется. Если известно одно частное решение , то замена приводит уравнение к уравнению Бернулли:
Приведем примеры.
Пример 1 Решить уравнение Рикатти .Попробуем подобрать частное решение в виде многочлена зависящего от . Из вида уравнения понятно, что если такой многочлен существует, то у него порядок не выше первого. Итак, берем и подставляем в уравнение. После приведения подобных членов получим:
.
Таким образом, , а для имеем два значения . Берем и частное решение .
Теперь делаем в исходном уравнении замену: . Получим:
Полученное уравнение Бернулли решим методом вариации произвольной постоянной. Сначала решаем однородное уравнение разделяя переменные
.
Теперь полагаем , подставляем найденное решение в неоднородное уравнение:
.
Отсюда и . Наконец, решение исходного уравнения:
. Но это не есть все решения исходного уравнения, так как решая вспомогательное уравнение с , мы получили , то есть было частное решение . Однако полагая далее , мы, в процессе решения, деля на потеряли это частное решение. Поэтому, окончательный вид общего решения такой:
.
Пример 2 Решить уравнение Рикатти .
Вид уравнения наводит на мысль, что частным решением может быть функция . Подставим ее в уравнение:
.
Это равенство выполняется при . Таким образом, частное решение . Делаем замену в исходном уравнении: :
Отсюда
.
Таким образом, . Но мы потеряли при нахождении решение так как делили на . Нам остается к найденному решению добавить потерянное решение и записать общее решение:
.