DamiRocK

Линейное уравнение y′+y=t: интегрирующий множитель eᵗ

Решите y′(t)+y(t)=t при y(0)=2.

Условие

Решите y′(t)+y(t)=t при y(0)=2.

Решение по шагам

Умножаем уравнение на eᵗ: eᵗy′+eᵗy=teᵗ. Левая часть — производная (eᵗy)′. Интеграл правой части по частям равен (t−1)eᵗ+C. Делим на eᵗ: y=t−1+Ce⁻ᵗ.

Из y(0)=2 получаем −1+C=2, значит C=3. Итоговое решение y=t−1+3e⁻ᵗ состоит из частного решения и затухающего решения однородного уравнения.

Проверка результата

Производная равна 1−3e⁻ᵗ. Её сумма с y точно равна t; начальное значение равно 2.

Типичная ошибка

Интегрирующий множитель должен умножать обе части. Если умножить только член y, производная произведения не возникнет.

Что даёт этот метод

Для y′+p(t)y=q(t) множитель равен exp(∫p(t)dt). После умножения задача сводится к одному интегрированию.

Дальше по теме

Математический анализ: другие задачи и разборы.

Учебное условие и объяснение сформулированы редакцией damirock.com. Это самостоятельный разбор, а не официальный билет или ключ экзамена. Числа относятся к модели задачи.

Reading preferences

Appearance
Contrast
More options

Saved only in this browser. Your device’s reduced-motion setting is always respected. Browser zoom works throughout the site.