Для нахождения частного решения данного дифференциального уравнения, сначала найдем общее решение.
Пусть y = y(x). Запишем данное уравнение в виде:
y’’ - (y’)^2 + y’(y - 1) = 0
Заметим, что данное уравнение является уравнением Бернулли. Для его решения введем замену z = y’. Тогда уравнение примет вид:
z’ - z^2 + z(y - 1) = 0
z’ = z^2 - z(y - 1)
Решим данное уравнение методом разделения переменных:
dz / (z^2 - z(y - 1)) = dx
dz / (z^2 - zy + z) = dx
dz / z(z - y + 1) = dx
Разложим дробь на простейшие:
dz / z(z - y + 1) = A / z + B / (z - y + 1)
z = 0: A = 1
z - y + 1 = 0: B = 1
Тогда:
dz / z(z - y + 1) = 1/z - 1/(z - y + 1)
dz / z(z - y + 1) = 1/z - 1/(z - y + 1)
Интегрируем обе части уравнения:
ln|z| - ln|z - y + 1| = x + C
ln|z / (z - y + 1)| = x + C
z / (z - y + 1) = e^(x + C)
z = e^(x + C)(z - y + 1)
z = e^x * e^C * z - e^x * e^C * y + e^x * e^C
z - e^x * e^C * z = - e^x * e^C * y + e^x * e^C
(1 - e^x * e^C) * z = e^x * e^C - e^x * e^C * y
z = (e^x * e^C) / (1 - e^x * e^C) - y
Теперь найдем общее решение дифференциального уравнения:
y = ∫z dx
y = ∫((e^x * e^C) / (1 - e^x * e^C) - y) dx
y = e^C * ∫(e^x / (1 - e^x * e^C)) dx - y∫dx
y = e^C * ln|1 - e^x * e^C| - yx + D
Теперь, используя начальные условия y(0) = 2 и y'(0) = 2, найдем константы C и D:
y(0) = e^C * ln|1 - e^0 * e^C| - 0 + D = 2
e^C * ln|1 - e^C| + D = 2
y'(0) = e^C * e^0 / (1 - e^0 * e^C) - 2 = 2
e^C / (1 - e^C) - 2 = 2
Решив данную систему уравнений, найдем значения констант C и D, а затем подставим их в общее решение, чтобы получить частное решение дифференциального уравнения.
Обратите внимание: ответы, предоставляемые искусственным интеллектом, могут не всегда быть точными. Не рассчитывайте на них в критически важных областях, таких как медицина, юриспруденция, финансы или в вопросах, связанных с безопасностью. Для важных решений всегда обращайтесь к квалифицированным специалистам. Администрация сайта не несет ответственности за контент, сгенерированный автоматически.