Лекции.Орг


Поиск:




Категории:

Астрономия
Биология
География
Другие языки
Интернет
Информатика
История
Культура
Литература
Логика
Математика
Медицина
Механика
Охрана труда
Педагогика
Политика
Право
Психология
Религия
Риторика
Социология
Спорт
Строительство
Технология
Транспорт
Физика
Философия
Финансы
Химия
Экология
Экономика
Электроника

 

 

 

 


Уравнения с разделяющимися переменными




Такие уравнения приводятся к виду

. (4)

Для нахождения решения уравнения с разделяющимися переменными представим его в виде и проинтегрируем: . Решение является частным решением уравнения (4) и должно включаться в множество его решений.

Однородные дифференциальные уравнения

Функция называется однородной степени , если для любого числа имеет место тождество . Дифференциальное уравнение вида называется однородным, если функции и являются однородными одной степени. Однородное дифференциальное уравнение интегрируется заменой переменных .

Линейные дифференциальные уравнения

Такое уравнение может быть представлено в виде

. (5)

Его решение ищется в виде , тогда по формуле производной произведения . После подстановки выражения для и в (5) получим , откуда . Далее предполагается, что выражение в скобках принимает значение, равное нулю, и уравнение (5) сводится к паре дифференциальных уравнений с разделяющимися переменными вида .

Уравнения в полных дифференциалах

Если для дифференциального уравнения вида найдется функция , дифференциал которой совпадает с левой частью уравнения, т.е. , то уравнение называют уравнением в полных дифференциалах. Тогда , , а решение уравнения в неявном виде определяется как . При этом должно выполняться условие , т.е. равенство смешанных производных второго порядка. Для определения вычисляют , откуда путем дифференцирования по определяют . Поскольку выражение в левой части есть , то . Интегрируя полученное равенство по получают , подстановка которого в дает решение исходного уравнения.

Дифференциальные уравнения старших порядков

Дифференциальные уравнения второго порядка, допускающие понижение порядка

Общий вид ОДУ, разрешенного относительно старшей производной, имеет вид

. (6)

Его общее решение имеет вид и содержит 2 независимые произвольные постоянные и . В общем случае ОДУ II порядка не может быть решено в конечном виде.

1) ОДУ (6) не содержит аргумента x, т.е.имеет вид , или .

В этом случае интегрирование производится путем замены переменной . Тогда . При подстановке получаем:

а) уравнение принимает вид , т.е. сводится к ОДУ I порядка;

б) уравнение принимает вид или , т.е. представляет собой ОДУ I порядка с разделяющимися переменными;

в) уравнение принимает вид , откуда , т.е. также получается ОДУ I порядка с разделяющимися переменными.

2) ОДУ (6) не зависит от y, т.е. имеет вид . Тогда замена , приводит к виду , т.е. получается ОДУ I порядка.





Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2016-11-24; Мы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 351 | Нарушение авторских прав


Поиск на сайте:

Лучшие изречения:

Ваше время ограничено, не тратьте его, живя чужой жизнью © Стив Джобс
==> читать все изречения...

2222 - | 2165 -


© 2015-2024 lektsii.org - Контакты - Последнее добавление

Ген: 0.009 с.