Дифференциальное уравнение 2*sqrt(y)dx=dy

Step

Дано уравнение:
$$\frac{d}{d x} y{\left(x \right)} = 2 \sqrt{y{\left(x \right)}}$$
Это дифференциальное уравнение имеет вид:
$$f_1(x)\ g_1(y)\ y' = f_2(x)\ g_2(y)$$
где
$$f_{1}{\left(x \right)} = 1$$
$$g_{1}{\left(y \right)} = 1$$
$$f_{2}{\left(x \right)} = 2$$
$$g_{2}{\left(y \right)} = \sqrt{y{\left(x \right)}}$$
Приведём уравнение к виду:
$$\frac{g_1(y)}{g_2(y)}\ y'= \frac{f_2(x)}{f_1(x)}$$
Разделим обе части уравнения на $g_{2}{\left(y{\left(x \right)} \right)}$
$$\sqrt{y{\left(x \right)}}$$
получим
$$\frac{\frac{d}{d x} y{\left(x \right)}}{\sqrt{y{\left(x \right)}}} = 2$$
Этим самым мы разделили переменные x и y.

Step

Теперь домножим обе части уравнения на dx, тогда уравнение будет таким
$$\frac{dx \frac{d}{d x} y{\left(x \right)}}{\sqrt{y{\left(x \right)}}} = 2 dx$$
или
$$\frac{dy}{\sqrt{y{\left(x \right)}}} = 2 dx$$

Step

Возьмём от обеих частей уравнения интегралы:
- от левой части интеграл по y,
- от правой части интеграл по x.
$$\int \frac{1}{\sqrt{y}}\, dy = \int 2\, dx$$
Подробное решение интеграла с y
Подробное решение интеграла с x
Возьмём эти интегралы
$$2 \sqrt{y} = Const + 2 x$$
Подробное решение простого уравнения
Мы получили обыкн. уравнение с неизвестной y.
(Const - это константа)

Решением будет:
$$y_{1} = y{\left(x \right)} = \frac{C_{1}^{2}}{4} + C_{1} x + x^{2}$$