ІІІ. Метод Лагранжа
Лагранж запропонував загальний метод розв’язування неоднорідних лінійних ДР. Спочатку розв’язується однорідне ДР. У загальний розв’язок входять довільні сталі. Потім шукається загальний розв’язок неоднорідного ДР і при цьому довільні сталі стають новими шуканими функціями.
Шукатимемо розв’язок неоднорідного ДР.
Спочатку розв’яжемо однорідне ДР . Загальний розв’язок має вигляд . Шукаємо розв’язок неоднорідного ДР у вигляді Підставляючи в ДР (8.28), дістаємо рівняння
.
Приходимо до простого ДР
і загального розв’язку неоднорідного ДР:
Метод Лагранжа часто називають методом варіації довільної сталої.
Приклад. Знайдемо за методом Лагранжа розв’язок неоднорідного лінійного ДР
l Спочатку знайдемо загальний розв’язок однорідного ДР:
Шукаємо розв’язок неоднорідного ДР у вигляді .
Підставивши в неоднорідне ДР, дістанемо
або
Використаємо формулу інтегрування частинами:
Отже, остаточно дістанемо загальний розв’язок ДР:
До лінійного ДР зводиться ДР Бернуллі
Вводиться нова змінна , і ДР для z набирає вигляду ДР
Завдання.Розв’язати рівняння:
1.
2.
3.