Równanie Lagrange'a

Niech 0x01 graphic
- funkcje klasy 0x01 graphic
.

Równanie

0x01 graphic

nazywamy równaniem różniczkowym Lagrange'a.

Aby rozwiązać to równanie najpierw różniczkujemy je stronami względem zmiennej x, przy czym podstawiamy 0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

zakładamy, że funkcja 0x01 graphic
ma funkcję odwrotną o pochodnej 0x01 graphic
i przekształcamy powyższe równanie

0x01 graphic
dla 0x01 graphic

Jest to równanie liniowe rzędu I zmiennej 0x01 graphic
.

Równanie to ma dodatkowo rozwiązanie osobliwe postaci

0x01 graphic
,

gdzie k jest pierwiastkiem równania 0x01 graphic
.

Przykład

Rozwiązać równanie 0x01 graphic
.

Jest to równanie Lagrange'a, gdzie

0x01 graphic
,

0x01 graphic

Różniczkujemy to równanie podstawiając 0x01 graphic
:

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic
dla 0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

Całka ogólna w postaci parametrycznej

0x01 graphic

Całka osobliwa

0x01 graphic

1

25