Question
Câu 5 (1.5 điếm). Giải phương trình vi phân sau y'+(6x^5y)/(x^6)+2019=(1)/(x^3),(ygt 0,xgt 0)
Solution
4.4
(211 Votes)
Casper
Elite · Tutor for 8 years
Answer
Phương trình vi phân đã cho là phương trình vi phân tuyến tính bậc nhất dạng
với
và
.Ta tìm thừa số tích phân:
\mu(x) = e^{\int P(x)dx} = e^{\int \frac{6x^5}{x^6 + 2019}dx}
Đặt
, ta có
. Vậy
\int \frac{6x^5}{x^6 + 2019}dx = \int \frac{du}{u} = \ln|u| + C = \ln|x^6 + 2019| + C
Vì
nên
. Do đó,
\mu(x) = e^{\ln(x^6 + 2019)} = x^6 + 2019
Nhân cả hai vế của phương trình vi phân với thừa số tích phân
, ta được:
(x^6 + 2019)y' + 6x^5y = \frac{x^6 + 2019}{x^3}
\frac{d}{dx}[(x^6 + 2019)y] = x^3 + \frac{2019}{x^3}
Lấy tích phân hai vế theo
:
(x^6 + 2019)y = \int (x^3 + \frac{2019}{x^3})dx = \frac{x^4}{4} - \frac{2019}{2x^2} + C
Suy ra,
y = \frac{\frac{x^4}{4} - \frac{2019}{2x^2} + C}{x^6 + 2019}
Vậy nghiệm tổng quát của phương trình vi phân là
.