Дифференциальное уравнение y'=4xy

Step

Дано уравнение:
$$\frac{d}{d x} y{\left(x \right)} = 4 x y{\left(x \right)}$$
Это дифференциальное уравнение имеет вид:
$$y' + P(x)y = 0$$,
где
$$P{\left(x \right)} = - 4 x$$
и
и называется линейным неоднородным дифференциальным уравнением 1го порядка:
Это уравнение с разделяющимися переменными.
Данное уравнение решается следущими шагами:
Из $y' + P(x)y = 0$ получаем
$$\frac{dy}{y} = - P{\left(x \right)} dx$$, при y не равным 0
$$\int \frac{1}{y}\, dy = - \int P{\left(x \right)}\, dx$$
$$\log{\left(\left|{y}\right| \right)} = - \int P{\left(x \right)}\, dx$$
Или,
$$\left|{y}\right| = e^{- \int P{\left(x \right)}\, dx}$$
Поэтому,
$$y_{1} = e^{- \int P{\left(x \right)}\, dx}$$
$$y_{2} = - e^{- \int P{\left(x \right)}\, dx}$$
Из выражения видно, что надо найти интеграл:
$$\int P{\left(x \right)}\, dx$$
Т.к.
$$P{\left(x \right)} = - 4 x$$, то
$$\int P{\left(x \right)}\, dx = \int \left(- 4 x\right)\, dx = - 2 x^{2} + Const$$
Подробное решение интеграла
Зн., решение однородного линейного уравнения:
$$y_{1} = e^{2 x^{2} + C_{1}}$$
$$y_{2} = - e^{2 x^{2} + C_{2}}$$
что соответствует решению с любой константой C, не равной нулю:
$$y = C e^{2 x^{2}}$$