4156-1

Информация о задаче

Задача №4156 параграфа №3 главы №14 "Дифференциальные уравнения" книги Г.Н. Бермана "Сборник задач по курсу математического анализа" (22-е издание, 2002 год).

Условие задачи

Найти общее решение уравнения [math]y''=\arctg{x}[/math].

Решение

Используем результат задачи 1956-1:

[math] y=\int\arctg{x}\,dx =x\arctg{x}-\frac{1}{2}\ln\left(x^2+1\right)+C_1 [/math]

Далее, используем результаты задач 1837-1 и 1846-1 и переобозначая константу [math]C_1[/math], получим:

[math] y=\int\left(x\arctg{x}\right)dx-\frac{1}{2}\int\ln\left(x^2+1\right)dx+C_1x =\frac{\left(x^2+1\right)\arctg{x}}{2}-\frac{x}{2}-\frac{x}{2}\ln\left(x^2+1\right)+x-\arctg{x}+C_1x+C_2=\\ =\frac{x^2\arctg{x}}{2}-\frac{\arctg{x}}{2}-\frac{x}{2}\ln\left(x^2+1\right)+C_1x+C_2 [/math]

Ответ

[math]y=\frac{x^2\arctg{x}}{2}-\frac{\arctg{x}}{2}-\frac{x}{2}\ln\left(x^2+1\right)+C_1x+C_2[/math]