Лагранж запропонував загальний метод розв’язування неоднорідних лінійних ДР. Спочатку розв’язується однорідне ДР. У загальний розв’язок входять довільні сталі. Потім шукається загальний розв’язок неоднорідного ДР і при цьому довільні сталі стають новими шуканими функціями.
Шукатимемо розв’язок неоднорідного ДР (13).
Спочатку розв’яжемо однорідне ДР . Загальний розв’язок має вигляд . Шукаємо розв’язок неоднорідного ДР у вигляді Підставляючи в ДР ( ), дістаємо рівняння
.
Приходимо до простого ДР
і загального розв’язку неоднорідного ДР виду (14):
Метод Лагранжа часто називають методом варіації довільної сталої.
Приклад. Знайдемо за методом Лагранжа розв’язок неоднорідного лінійного ДР
l Спочатку знайдемо загальний розв’язок однорідного ДР:
Шукаємо розв’язок неоднорідного ДР у вигляді .
Підставивши в неоднорідне ДР, дістанемо або
Використаємо формулу інтегрування частинами:
Отже, остаточно дістанемо загальний розв’язок ДР:
До лінійного ДР зводиться ДР Бернуллі
Вводиться нова змінна , і ДР для z набирає вигляду ДР
Пониження порядку деяких диференціальних рівнянь другого порядку
У загальному випадку ДР другого порядку має вигляд
Загальний розв’язок рівняння містить дві довільні сталі: (16)
і за рахунок вибору довільних сталих можна розв’язати задачу Коші, яка полягає в пошуку частинного розв’язку , що задовольняє початкові умови
Для ДР другого порядку частіше зустрічається на практиці крайова задача, коли умова на шуканий розв’язок задається при різних значеннях аргументу.
У деяких випадках можна знизити порядок ДР другого порядку (15) і звести до ДР першого порядку.
І. У ДР відсутня шукана функція. ДР виду
(17)
зводяться до ДР першого порядку, якщо візьмемо Дістанемо ДР першого порядку
(18)
Якщо буде знайдено загальний розв’язок цього рівняння то дістанемо
Якщо ДР другого порядку має вигляд то беремо і дістаємо ДР першого порядку з відокремлюваними змінними: