Găsiți soluția generală a problemei prin metoda variației. Exemple despre metoda de variație a unei constante arbitrare. Transformări sociale. Statul si Biserica

Metoda de variație a constantelor arbitrare este utilizată pentru a rezolva ecuații diferențiale neomogene. Această lecție este destinat acelor elevi care sunt deja mai mult sau mai puțin versați în subiect. Dacă abia începeți să vă familiarizați cu telecomanda, de ex. Dacă ești un ceainic, recomand să începi cu prima lecție: Ecuații diferențiale de ordinul întâi. Exemple de soluții. Și dacă ați terminat deja, vă rugăm să renunțați la posibila noțiune preconcepută că metoda este dificilă. Pentru că el este simplu.

În ce cazuri este utilizată metoda de variație a constantelor arbitrare?

1) Metoda de variație a unei constante arbitrare poate fi folosită pentru a rezolva DE liniar neomogen de ordinul I. Deoarece ecuația este de ordinul întâi, atunci constanta (constanta) este și ea una.

2) Pentru rezolvarea unora se folosește metoda variației constantelor arbitrare ecuații liniare neomogene de ordinul doi. Aici, două constante (constante) variază.

Este logic să presupunem că lecția va consta din două paragrafe .... Am scris această propunere și timp de aproximativ 10 minute m-am gândit dureros ce alte prostii inteligente să adaug pentru o tranziție lină la exemple practice. Dar din anumite motive, nu mai sunt gânduri după sărbători, deși se pare că nu am abuzat de nimic. Deci haideți să trecem direct la primul paragraf.

Metoda variației constante arbitrare
pentru o ecuație liniară neomogenă de ordinul întâi

Înainte de a lua în considerare metoda de variație a unei constante arbitrare, este de dorit să fiți familiarizați cu articolul Ecuații diferențiale liniare de ordinul întâi. În acea lecție, am exersat prima modalitate de rezolvare DE neomogen de ordinul I. Această primă soluție, vă reamintesc, se numește metoda de înlocuire sau metoda Bernoulli(a nu se confunda cu ecuația lui Bernoulli!!!)

Vom lua în considerare acum a doua cale de rezolvare– metoda de variație a unei constante arbitrare. Voi da doar trei exemple și le voi lua din lecția de mai sus. De ce atât de puțini? Pentru că de fapt soluția din a doua modalitate va fi foarte asemănătoare cu soluția din prima. În plus, conform observațiilor mele, metoda de variație a constantelor arbitrare este folosită mai rar decât metoda înlocuirii.

Exemplul 1

(Diferiți de Exemplul nr. 2 al lecției DE liniar neomogen de ordinul I)

Soluţie: Această ecuație este liniară neomogenă și are o formă familiară:

Primul pas este rezolvarea unei ecuații mai simple:
Adică resetăm prost partea dreaptă - în schimb scriem zero.
Ecuația voi suna ecuație auxiliară.

LA acest exemplu rezolva urmatoarea ecuatie auxiliara:

Înaintea noastră ecuație separabilă, a cărui soluție (sper) nu vă mai este dificilă:

În acest fel:
– decizie comună ecuație auxiliară.

La a doua treaptă a inlocui o constantă a unora inca funcție necunoscută care depinde de „x”:

De aici și numele metodei - variam constanta. Alternativ, constanta poate fi o funcție pe care trebuie să o găsim acum.

LA original ecuație neomogenă Să înlocuim:

Înlocuitor și în ecuație :

moment de control - cei doi termeni din partea stângă se anulează. Dacă acest lucru nu se întâmplă, ar trebui să căutați eroarea de mai sus.

Ca urmare a înlocuirii, se obține o ecuație cu variabile separabile. Separați variabilele și integrați.

Ce binecuvântare, exponenții se micșorează și ei:

Adăugăm o constantă „normală” funcției găsite:

Pe stadiu final amintiți-vă de înlocuitorul nostru:

Funcția tocmai găsită!

Deci solutia generala este:

Răspuns: decizie comuna:

Dacă imprimați cele două soluții, veți observa cu ușurință că în ambele cazuri am găsit aceleași integrale. Singura diferență este în algoritmul de soluție.

Acum ceva mai complicat, voi comenta și al doilea exemplu:

Exemplul 2

Aflați soluția generală a ecuației diferențiale
(Diferiți de exemplul nr. 8 al lecției DE liniar neomogen de ordinul I)

Soluţie: Aducem ecuația la formă :

Setați partea dreaptă la zero și rezolvați ecuația auxiliară:

Soluția generală a ecuației auxiliare:

În ecuația neomogenă, vom face substituția:

Conform regulii de diferențiere a produselor:

Înlocuitor și în ecuația neomogenă inițială:

Cei doi termeni din partea stângă se anulează, ceea ce înseamnă că suntem pe drumul cel bun:

Ne integrăm pe părți. O scrisoare gustoasă din formula de integrare pe părți este deja implicată în soluție, așa că folosim, de exemplu, literele „a” și „fi”:

Acum să ne uităm la înlocuire:

Răspuns: decizie comuna:

Și un exemplu pentru decizie independentă:

Exemplul 3

Găsiți o soluție particulară a ecuației diferențiale corespunzătoare condiției inițiale date.

,
(Diferiți de lecția 4 Exemplul DE liniar neomogen de ordinul I)
Soluţie:
Acest DE este liniar neomogen. Folosim metoda variației constantelor arbitrare. Să rezolvăm ecuația auxiliară:

Separăm variabilele și integrăm:

Decizie comună:
În ecuația neomogenă, vom face substituția:

Hai sa facem inlocuirea:

Deci solutia generala este:

Găsiți o anumită soluție corespunzătoare condiției inițiale date:

Răspuns: solutie privata:

Soluția de la sfârșitul lecției poate servi ca exemplar pentru a curăța sarcina.

Metoda de variație a constantelor arbitrare
pentru o ecuație liniară neomogenă de ordinul doi
cu coeficienți constanți

S-a auzit adesea părerea că metoda de variație a constantelor arbitrare pentru o ecuație de ordinul doi nu este un lucru ușor. Dar presupun următoarele: cel mai probabil, metoda pare dificilă pentru mulți, deoarece nu este atât de comună. Dar, în realitate, nu există dificultăți speciale - cursul deciziei este clar, transparent și de înțeles. Si frumos.

Pentru a stăpâni metoda, este de dorit să se poată rezolva ecuații neomogene de ordinul doi, selectând o anumită soluție în funcție de forma părții drepte. Această metodă este discutată în detaliu în articol. DE neomogen de ordinul 2. Reamintim că o ecuație neomogenă liniară de ordinul doi cu coeficienți constanți are forma:

Metoda de selecție, care a fost luată în considerare în lecția de mai sus, funcționează doar într-un număr limitat de cazuri, când polinoamele, exponenții, sinusurile, cosinusurile sunt în partea dreaptă. Dar ce să faci când în dreapta, de exemplu, o fracție, logaritm, tangentă? Într-o astfel de situație, metoda de variație a constantelor vine în ajutor.

Exemplul 4

Aflați soluția generală a unei ecuații diferențiale de ordinul doi

Soluţie: Există o fracție în partea dreaptă a acestei ecuații, așa că putem spune imediat că metoda de selectare a unei anumite soluții nu funcționează. Folosim metoda variației constantelor arbitrare.

Nimic nu prevestește o furtună, începutul soluției este destul de obișnuit:

Sa gasim decizie comună corespunzător omogen ecuatii:

Compunem și rezolvăm ecuația caracteristică:


– se obțin rădăcini complexe conjugate, deci soluția generală este:

Acordați atenție înregistrării soluției generale - dacă există paranteze, deschideți-le.

Acum facem aproape același truc ca pentru ecuația de ordinul întâi: variam constantele , înlocuindu-le cu funcții necunoscute . Acesta este, solutie generala a neomogenului Vom căuta ecuații sub forma:

Unde - inca funcții necunoscute.

Arată ca o groapă de gunoi, dar acum vom sorta totul.

Derivatele funcțiilor acționează ca necunoscute. Scopul nostru este să găsim derivate, iar derivatele găsite trebuie să satisfacă atât prima cât și a doua ecuație a sistemului.

De unde vin „jocurile”? Barza le aduce. Ne uităm la soluția generală obținută anterior și scriem:

Să găsim derivate:

S-a ocupat de partea stângă. Ce este în dreapta?

este partea dreaptă a ecuației inițiale, în acest caz:

Coeficientul este coeficientul la derivata a doua:

În practică, aproape întotdeauna, iar exemplul nostru nu face excepție.

Totul a fost clarificat, acum puteți crea un sistem:

Sistemul este de obicei rezolvat după formulele lui Cramer folosind algoritmul standard. Singura diferență este că în loc de numere avem funcții.

Găsiți principalul determinant al sistemului:

Dacă ați uitat cum este dezvăluit determinantul „două câte doi”, consultați lecția Cum se calculează determinantul? Link-ul duce la bordul rușinii =)

Deci: , deci sistemul are o soluție unică.

Găsim derivata:

Dar asta nu este tot, până acum am găsit doar derivatul.
Funcția în sine este restabilită prin integrare:

Să ne uităm la a doua funcție:

Aici adăugăm o constantă „normală”.

În etapa finală a soluției, ne amintim sub ce formă căutam soluția generală a ecuației neomogene? În așa:

Caracteristicile de care aveți nevoie tocmai au fost găsite!

Rămâne să efectuați înlocuirea și să scrieți răspunsul:

Răspuns: decizie comuna:

În principiu, răspunsul ar putea deschide paranteze.

O verificare completă a răspunsului este efectuată conform schemei standard, care a fost luată în considerare în lecție. DE neomogen de ordinul 2. Dar verificarea nu va fi ușoară, deoarece trebuie să găsim derivate destul de grele și să efectuăm o înlocuire greoaie. Aceasta este o caracteristică neplăcută atunci când rezolvați divergențe de genul acesta.

Exemplul 5

Decide ecuație diferențială metoda de variație a constantelor arbitrare

Acesta este un exemplu de do-it-yourself. De fapt, partea dreaptă este, de asemenea, o fracțiune. Ne amintim formula trigonometrică, apropo, va trebui aplicat în cursul soluției.

Metoda de variație a constantelor arbitrare este cea mai universală metodă. Ei pot rezolva orice ecuație care poate fi rezolvată metoda de selectare a unei anumite soluții în funcție de forma părții drepte. Se pune întrebarea, de ce să nu folosiți și acolo metoda de variație a constantelor arbitrare? Răspunsul este evident: selectarea unei anumite soluții, care a fost luată în considerare în lecție Ecuații neomogene de ordinul doi, accelerează în mod semnificativ soluția și reduce notația - fără a te încurca cu determinanții și integralele.

Luați în considerare două exemple cu Problema Cauchy.

Exemplul 6

Găsiți o soluție particulară a ecuației diferențiale corespunzătoare condițiilor inițiale date

,

Soluţie: Din nou, fracția și exponentul într-un loc interesant.
Folosim metoda variației constantelor arbitrare.

Sa gasim decizie comună corespunzător omogen ecuatii:



– se obțin diferite rădăcini reale, deci soluția generală este:

Soluția generală a neomogenului căutăm ecuații sub forma: , unde - inca funcții necunoscute.

Să creăm un sistem:

În acest caz:
,
Găsirea derivatelor:
,

În acest fel:

Rezolvăm sistemul folosind formulele lui Cramer:
, astfel încât sistemul are o soluție unică.

Restabilim funcția prin integrare:

Folosit aici metoda de a aduce o functie sub semn diferential.

Restabilim a doua funcție prin integrare:

O astfel de integrală este rezolvată metoda substituirii variabilelor:

Din înlocuirea în sine, exprimăm:

În acest fel:

Această integrală poate fi găsită metoda de selecție a pătratului complet, dar în exemplele cu diffuri, prefer să extind fracția metoda coeficienților nesiguri:

Ambele funcții găsite:

Ca urmare, soluția generală a ecuației neomogene este:

Găsiți o anumită soluție care să îndeplinească condițiile inițiale .

Din punct de vedere tehnic, căutarea unei soluții se realizează într-un mod standard, despre care a fost discutat în articol. Ecuații diferențiale de ordinul doi neomogene.

Stai, acum vom găsi derivata soluției generale găsite:

Iată o asemenea rușine. Nu este necesar să o simplificați, este mai ușor să compuneți imediat un sistem de ecuații. Conform conditiilor initiale :

Înlocuiți valorile găsite ale constantelor într-o soluție generală:

În răspuns, logaritmii pot fi împachetate puțin.

Răspuns: solutie privata:

După cum puteți vedea, pot apărea dificultăți în integrale și derivate, dar nu și în algoritmul metodei de variație a constantelor arbitrare. Nu eu te-am intimidat, aceasta este o colecție de Kuznetsov!

Pentru a vă relaxa, un exemplu final, mai simplu, de auto-rezolvare:

Exemplul 7

Rezolvați problema Cauchy

,

Exemplul este simplu, dar creativ, atunci când faci un sistem, uită-te cu atenție înainte de a te decide ;-),




Ca urmare, soluția generală este:

Găsiți o anumită soluție corespunzătoare condițiilor inițiale .



Înlocuim valorile găsite ale constantelor în soluția generală:

Răspuns: solutie privata:

Considerăm acum ecuația liniară neomogenă
. (2)
Fie y 1 ,y 2 ,.., y n sistemul fundamental de soluții, și fie soluția generală a ecuației omogene corespunzătoare L(y)=0 . În mod similar în cazul ecuațiilor de ordinul întâi, vom căuta o soluție pentru ecuația (2) sub forma
. (3)
Să verificăm că există o soluție în această formă. Pentru a face acest lucru, înlocuim funcția în ecuație. Pentru a înlocui această funcție în ecuație, găsim derivatele ei. Prima derivată este
. (4)
La calcularea derivatei a doua apar patru termeni în partea dreaptă a (4), la calcularea derivatei a treia apar opt termeni și așa mai departe. Prin urmare, pentru comoditatea calculelor ulterioare, se presupune că primul termen din (4) este egal cu zero. Având în vedere acest lucru, derivata a doua este egală cu
. (5)
Din aceleași motive ca și înainte, în (5) se stabilește și primul termen egal cu zero. În cele din urmă, derivata a n-a este
. (6)
Înlocuind valorile obținute ale derivatelor în ecuația originală, avem
. (7)
Al doilea termen din (7) este egal cu zero, deoarece funcțiile y j , j=1,2,..,n, sunt soluții ale ecuației omogene corespunzătoare L(y)=0. Combinând cu precedentul, obținem sistemul ecuații algebrice pentru a găsi funcțiile C" j (x)
(8)
Determinantul acestui sistem este determinantul Wronsky al sistemului fundamental de soluții y 1 ,y 2 ,..,y n al ecuației omogene corespunzătoare L(y)=0 și, prin urmare, nu este egal cu zero. Prin urmare, există o soluție unică pentru sistemul (8). După ce o găsim, obținem funcțiile C "j (x), j=1,2,…,n, și, în consecință, C j (x), j=1,2,…,n Înlocuind aceste valori în (3), obținem soluția ecuației liniare neomogene.
Metoda descrisă se numește metoda de variație a unei constante arbitrare sau metoda Lagrange.

Exemplul #1. Să găsim soluția generală a ecuației y "" + 4y" + 3y \u003d 9e -3 x. Luați în considerare ecuația omogenă corespunzătoare y "" + 4y" + 3y \u003d 0. Rădăcinile ecuației sale caracteristice r 2 + 4r + 3 \u003d 0 sunt egale cu -1 și - 3. Prin urmare, sistemul fundamental de soluții al unei ecuații omogene este format din funcțiile y 1 = e - x și y 2 = e -3 x. Căutăm o soluție pentru o ecuație neomogenă sub forma y \u003d C 1 (x)e - x + C 2 (x)e -3 x. Pentru a găsi derivatele C " 1 , C" 2 compunem un sistem de ecuații (8)
C′ 1 ·e -x +C′ 2 ·e -3x =0
-C′ 1 e -x -3C′ 2 e -3x =9e -3x
rezolvând care, găsim , Integrând funcţiile obţinute, avem
În sfârșit, obținem

Exemplul #2. Rezolvați ecuații diferențiale liniare de ordinul doi cu coeficienți constanți prin metoda variației constantelor arbitrare:

y(0) =1 + 3ln3
y'(0) = 10ln3

Soluţie:
Această ecuație diferențială aparține ecuațiilor diferențiale liniare cu coeficienți constanți.
Vom căuta soluția ecuației sub forma y = e rx . Pentru a face acest lucru, compunem ecuația caracteristică a unei ecuații diferențiale liniare omogene cu coeficienți constanți:
r 2 -6 r + 8 = 0
D = (-6) 2 - 4 1 8 = 4

Rădăcinile ecuației caracteristice: r 1 = 4, r 2 = 2
Prin urmare, sistemul fundamental de soluții este funcțiile: y 1 =e 4x , y 2 =e 2x
Rezolvarea generală a ecuației omogene are forma: y =C 1 e 4x +C 2 e 2x
Căutați o anumită soluție prin metoda variației unei constante arbitrare.
Pentru a găsi derivatele lui C "i, compunem un sistem de ecuații:
C′ 1 e 4x +C′ 2 e 2x =0
C′ 1 (4e 4x) + C′ 2 (2e 2x) = 4/(2+e -2x)
Exprimați C" 1 din prima ecuație:
C" 1 \u003d -c 2 e -2x
și înlocuiește în al doilea. Ca rezultat, obținem:
C" 1 \u003d 2 / (e 2x + 2e 4x)
C" 2 \u003d -2e 2x / (e 2x + 2e 4x)
Integram functiile obtinute C" i:
C 1 = 2ln(e -2x +2) - e -2x + C * 1
C 2 = ln(2e 2x +1) – 2x+ C * 2

Deoarece y \u003d C 1 e 4x + C 2 e 2x, atunci scriem expresiile rezultate sub forma:
C 1 = (2ln(e -2x +2) - e -2x + C * 1) e 4x = 2 e 4x ln(e -2x +2) - e 2x + C * 1 e 4x
C 2 = (ln(2e 2x +1) – 2x+ C * 2)e 2x = e 2x ln(2e 2x +1) – 2x e 2x + C * 2 e 2x
Astfel, soluția generală a ecuației diferențiale are forma:
y = 2 e 4x ln(e -2x +2) - e 2x + C * 1 e 4x + e 2x ln(2e 2x +1) – 2x e 2x + C * 2 e 2x
sau
y = 2 e 4x ln(e -2x +2) - e 2x + e 2x ln(2e 2x +1) – 2x e 2x + C * 1 e 4x + C * 2 e 2x

Găsim o soluție specială cu condiția:
y(0) =1 + 3ln3
y'(0) = 10ln3

Înlocuind x = 0 în ecuația găsită, obținem:
y(0) = 2 ln(3) - 1 + ln(3) + C * 1 + C * 2 = 3 ln(3) - 1 + C * 1 + C * 2 = 1 + 3ln3
Găsim prima derivată a soluției generale obținute:
y’ = 2e 2x (2C 1 e 2x + C 2 -2x +4 e 2x ln(e -2x +2)+ ln(2e 2x +1)-2)
Înlocuind x = 0, obținem:
y'(0) = 2(2C 1 + C 2 +4 ln(3)+ ln(3)-2) = 4C 1 + 2C 2 +10 ln(3) -4 = 10ln3

Obținem un sistem de două ecuații:
3 ln(3) - 1 + C * 1 + C * 2 = 1 + 3ln3
4C 1 + 2C 2 +10ln(3) -4 = 10ln3
sau
C * 1 + C * 2 = 2
4C1 + 2C2 = 4
sau
C * 1 + C * 2 = 2
2C1 + C2 = 2
Din: C 1 = 0, C * 2 = 2
O anumită soluție va fi scrisă astfel:
y = 2e 4x ln(e -2x +2) - e 2x + e 2x ln(2e 2x +1) – 2x e 2x + 2 e 2x

Metoda de variație a constantelor arbitrare

Metoda de variație a constantelor arbitrare pentru construirea unei soluții la o ecuație diferențială liniară neomogenă

A n (t)z (n) (t) + A n − 1 (t)z (n − 1) (t) + ... + A 1 (t)z"(t) + A 0 (t)z(t) = f(t)

constă în schimbarea constantelor arbitrare c kîn decizia generală

z(t) = c 1 z 1 (t) + c 2 z 2 (t) + ... + c n z n (t)

ecuația omogenă corespunzătoare

A n (t)z (n) (t) + A n − 1 (t)z (n − 1) (t) + ... + A 1 (t)z"(t) + A 0 (t)z(t) = 0

la funcţiile de ajutor c k (t) , ale căror derivate satisfac sistemul algebric liniar

Determinantul sistemului (1) este Wronskianul funcțiilor z 1 ,z 2 ,...,z n , care îi asigură solvabilitatea unică în raport cu .

Dacă sunt antiderivate luate la valori fixe ale constantelor de integrare, atunci funcția

este o soluție la ecuația diferențială neomogenă liniară inițială. Integrarea unei ecuații neomogene în prezența unei soluții generale a ecuației omogene corespunzătoare este astfel redusă la pătraturi.

Metoda de variație a constantelor arbitrare pentru construirea de soluții la un sistem de ecuații diferențiale liniare în formă normală vectorială

constă în construirea unei anumite soluţii (1) sub forma

Unde Z(t) stă la baza soluțiilor ecuației omogene corespunzătoare, scrisă ca matrice, iar funcția vectorială , care a înlocuit vectorul constantelor arbitrare, este definită de relația . Soluția particulară dorită (cu valori inițiale zero la t = t 0 are forma

Pentru un sistem cu coeficienți constanți, ultima expresie este simplificată:

Matrice Z(t)Z− 1 (τ) numit Matricea Cauchy operator L = A(t) .

Minimum teoretic

În teoria ecuațiilor diferențiale, există o metodă care pretinde că are un grad suficient de mare de universalitate pentru această teorie.
Vorbim despre metoda de variație a unei constante arbitrare, aplicabilă rezolvării diferitelor clase de ecuații diferențiale și a acestora.
sisteme. Este exact cazul când teoria - dacă scoateți dovada afirmațiilor din paranteze - este minimă, dar vă permite să realizați
rezultate semnificative, deci accentul principal va fi pe exemple.

Ideea generală a metodei este destul de simplu de formulat. Fie ca ecuația dată (sistemul de ecuații) să fie dificil de rezolvat sau chiar de neînțeles,
cum se rezolva. Cu toate acestea, se poate observa că atunci când unii termeni sunt excluși din ecuație, aceasta este rezolvată. Apoi rezolvă o astfel de simplificată
ecuație (sistem), obțineți o soluție care conține un anumit număr de constante arbitrare - în funcție de ordinea ecuației (numărul
ecuații din sistem). Apoi se presupune că constantele din soluția găsită nu sunt cu adevărat constante, soluția găsită
este substituită în ecuația (sistemul) originală, se obține o ecuație diferențială (sau un sistem de ecuații) pentru a determina „constantele”.
Există o anumită specificitate în aplicarea metodei de variație a unei constante arbitrare la diferite probleme, dar acestea sunt deja detalii care vor fi
prezentate cu exemple.

Să luăm în considerare separat soluția ecuațiilor liniare neomogene de ordin superior, i.e. ecuații de formă
.
Soluția generală a unei ecuații liniare neomogene este suma soluției generale a ecuației omogene corespunzătoare și a soluției particulare
ecuația dată. Să presupunem că soluția generală a ecuației omogene a fost deja găsită și anume s-a construit sistemul fundamental de soluții (FSR).
. Atunci soluția generală a ecuației omogene este .
Este necesar să se găsească orice soluție particulară a ecuației neomogene. Pentru aceasta, constantele sunt considerate a fi dependente de variabilă.
Apoi, trebuie să rezolvați sistemul de ecuații
.
Teoria garantează că acest sistem de ecuații algebrice în raport cu derivatele funcțiilor are o soluție unică.
Când se găsesc funcțiile în sine, constantele de integrare nu apar: la urma urmei, se caută orice soluție.

În cazul rezolvării sistemelor de ecuaţii liniare neomogene de ordinul întâi al formei

algoritmul rămâne aproape neschimbat. Mai întâi trebuie să găsiți FSR-ul sistemului omogen de ecuații corespunzător, să compuneți matricea fundamentală
sistem , ale cărui coloane sunt elementele FSR. În continuare, ecuația
.
Rezolvând sistemul, determinăm funcțiile, găsind astfel o soluție particulară a sistemului original
(matricea fundamentală este înmulțită cu coloana caracteristică găsită).
O adăugăm la soluția generală a sistemului corespunzător de ecuații omogene, care este construit pe baza FSR-ului deja găsit.
Se obține soluția generală a sistemului original.

Exemple.

Exemplul 1 Ecuații liniare neomogene de ordinul întâi.

Să considerăm ecuația omogenă corespunzătoare (notăm funcția necesară cu ):
.
Această ecuație este ușor de rezolvat prin separarea variabilelor:

.
Acum reprezentăm soluția ecuației inițiale în forma , unde funcția nu a fost încă găsită.
Inlocuim acest tip de solutie in ecuatia initiala:
.
După cum puteți vedea, al doilea și al treilea termen din partea stângă se anulează reciproc - asta este caracteristică metoda de variație a unei constante arbitrare.

Aici deja - într-adevăr, o constantă arbitrară. În acest fel,
.

Exemplul 2 ecuația lui Bernoulli.

Acționăm similar cu primul exemplu - rezolvăm ecuația

metoda de separare a variabilelor. Se va dovedi , așa că căutăm soluția ecuației originale în formă
.
Înlocuiți această funcție în ecuația originală:
.
Și din nou există tăieturi:
.
Aici trebuie să vă amintiți să vă asigurați că atunci când împărțiți, soluția nu se pierde. Și cazul corespunde cu soluția originalului
ecuații. Să ne amintim de el. Asa de,
.
Hai să scriem .
Aceasta este soluția. Când scrieți răspunsul, ar trebui să indicați și soluția găsită mai devreme, deoarece nu corespunde cu nicio valoare finală
constante .

Exemplul 3 Ecuații liniare neomogene de ordin superior.

Observăm imediat că această ecuație poate fi rezolvată mai simplu, dar este convenabil să arăți metoda pe ea. Deși unele avantaje
metoda de variație a unei constante arbitrare o are și în acest exemplu.
Deci, trebuie să începeți cu FSR-ul ecuației omogene corespunzătoare. Amintiți-vă că, pentru a găsi FSR, caracteristica
ecuația
.
Astfel, soluția generală a ecuației omogene
.
Constantele incluse aici trebuie să fie variate. Compilarea unui sistem