schoolМатематика
verifiedРешено AI
Решение дифференциального уравнения №9: y' = (y - 4)(4x + 5)
help_outlineУсловие задачи
Под №9

lightbulbКраткий ответ
Решение дифференциального уравнения №9 включает разделение переменных, интегрирование обеих частей и выражение y. Ответ представлен в виде ln|y - 4| = 2x^2 + 5x + C.
Подробное решение
Решение дифференциального уравнения №9.
Дано уравнение:
\[ y' = (y - 4)(4x + 5) \]
1. Заменим \( y' \) на отношение дифференциалов \( \frac{dy}{dx} \):
\[ \frac{dy}{dx} = (y - 4)(4x + 5) \]
2. Разделим переменные. Перенесем все члены с \( y \) в левую часть, а с \( x \) — в правую:
\[ \frac{dy}{y - 4} = (4x + 5) dx \]
3. Проинтегрируем обе части уравнения:
\[ \int \frac{dy}{y - 4} = \int (4x + 5) dx \]
4. Вычислим интегралы:
Левая часть:
\[ \int \frac{dy}{y - 4} = \ln|y - 4| \]
Правая часть:
\[ \int (4x + 5) dx = 4 \cdot \frac{x^2}{2} + 5x + C = 2x^2 + 5x + C \]
Где \( C \) — произвольная постоянная.
5. Приравняем результаты:
\[ \ln|y - 4| = 2x^2 + 5x + C \]
6. Выразим \( y \), потенцируя обе части уравнения:
\[ |y - 4| = e^{2x^2 + 5x + C} \]
\[ |y - 4| = e^{2x^2 + 5x} \cdot e^C \]
Обозначим \( \pm e^C \) как новую константу \( C_1 \):
\[ y - 4 = C_1 e^{2x^2 + 5x} \]
\[ y = C_1 e^{2x^2 + 5x} + 4 \]
Также стоит отметить частное решение \( y = 4 \), которое получается при \( C_1 = 0 \).
Ответ:
\[ y = C_1 e^{2x^2 + 5x} + 4 \]