OK, voor de echte die-hards dan. Stroop de mouwen maar op, daar gaan we:
Definieer u = y/x dus y =
u • x
Dan is dy = du • x + u • dx (productregel)
Substitueren in de differentiaalvergelijking geeft:
Kruislings vermenigvuldigen en hergroeperen:
(xdu + udx)•(xÖ3 + ux) = dx • (uxÖ3 - x)
Þ x2Ö3du
+ x2udu + uxÖ3dx
+ u2xdx = uxÖ3dx
- xdx
Þ
x2Ö3du + x2udu
+ u2xdx = - xdx
Þ
xÖ3du + xudu + u2dx
= - dx
Þ
xdu•(Ö3 + u) = dx•(-1
- u2)
Nu zijn de u's en de x-en van elkaar te scheiden, en dan kunnen we
beide kanten primitiveren:
-Ö3•arctan(u) - 1/2ln(1
+ u2) = ln x + c
Þ -Ö3•arctan(u)
= 1/2ln(1 + u2) + ln x + c
Þ -Ö3•arctan(u)
= ln(1 + u2)½ + ln x + c
Þ -Ö3•arctan(u)
= ln {x•Ö(1 + u2)} + c
(waarbij gebruik gemaakt is van lna + lnb = lnab en k • lna
= ln ak)
c is een integratieconstante.
Terug naar x en y: bedenk dat u = y/x
. Dat geeft:
Nu gaan we over op poolcoördinaten: r = Ö(x2 + y2)
en a = arctan(y/x)
Het eindresultaat is verrassend eenvoudig:
ln r + c = -Ö3•a |