Рівняння вигляду , яке є однорідним відносно .
Рівняння вигляду , що не містить незалежної змінної.
Такі рівняння допускають пониження порядку на одиницю, якщо покласти
, де
- нова залежна змінна. Дійсно, тоді
;
,
і так далі, а задане рівняння зводиться до диференціального рівняння
порядку
.
Рівняння даного типу допускають пониження порядку на одиницю при заміні невідомої функції на нову функцію
.
Приклад 15.Розв’язати задачу Коші
.
Запропоноване рівняння розв’язується шляхом двократного інтегрування.
Якщо
, то маємо:
;
.
Отже, загальний розв’язок рівняння задається співвідношенням
.
Скористуємось початковими умовами для знаходження розв’язку задачі Коші:
, звідки
та
.
Якщо
, то задане рівняння набуває вигляду
, звідки маємо
. Враховуючи початкові умови
, одержимо
.
Приклад 16.Розв’язати диференціальне рівняння
.
Рівняння не містить шуканої функції
, тому введемо нову функцію
, після чого рівняння перетвориться у наступне
або
.
Одержане рівняння є однорідним першого порядку. Покладаючи
, матимемо рівняння
або
.
Інтегруючи останнє рівняння, знаходимо
;
;
.
Повертаючись до змінної
одержимо диференціальне рівняння першого порядку
, звідки
.
Приклад 17.Розв’язати диференціальне рівняння
.
Рівняння не містить незалежної змінної
, тому зробимо заміну
, де
- нова залежна змінна,
після чого рівняння перетвориться у наступне
або
, звідки
;
;
.
Враховуючи
, маємо:
;
;
.
Приклад 18.Розв’язати диференціальне рівняння
.
Рівняння є однорідним відносно
, тому поділимо його на
, та одержимо рівняння у вигляді
.
Зробимо заміну невідомої функції:
;
або
, тоді матимемо:
;
;
;
;
;
;
;
.
Зауважимо, що
є частинним розв’язком рівняння.