2






2.3.6. Дифференциальные уравнения, приводящиеся к линейным. Дифференциальное уравнение Бернулли.

 

Определение 2.8. Дифференциальное уравнение называется уравнением Бернулли, если оно может быть записано в виде:

* ДУ Бернулли по

или

      ДУ Бернулли по

ДУ Бернулли приводится к линейному неоднородному заменой: . Покажем это.

, тогда

       - линейное неоднородное ДУ

 

Алгоритм решения ДУ Бернулли

1. Привести уравнение к виду *, указать тип уравнения

2. Разделить обе части уравнения на .

3. Сделать замену:

, тогда

4. Подставить полученные выражения в уравнение из п. 2. Получится линейное неоднородное ДУ.

5. Решить линейное ДУ любым методом. Найти его решение

6. Сделать обратную замену:

7. Проверить возможно потерянные решения.

8. Записать в ответ общее решение ДУ.

Пример 2.7.

Дано:

Решение:

1. Выразим старшую производную:

Правая часть ДУ имеет вид: , где , , значит данное ДУ является ДУ Бернулли.

 

2. Разделим обе части ДУ на :

3. Сделаем замену:                     

 

4. Подставим полученные выражения в ДУ из п.2:

 

 - это ЛДУ 1-го порядка

 

5. Решаем ЛДУ методом вариации произвольной постоянной:

 - решение ЛДУ

6. Делаем обратную замену:  - решение ДУ Бернулли

 

7.  - потерянное решение ДУ.

 

8. Ответ: