бірінші ретті дифференциалдық теңдеулерді шешу алгоритмі шешу тәсілін анықтауға көмектеседі.
| № | Теңдеудің аты | Теңдеудің формуламен жазылуы + түсініктеме | Теңдеуді шешуге нұсқау |
| Қарапайым ДТ |
|
| |
| Айнымалылары ажыратылған теңдеу |
| ,
– тұрақты
| |
| Айнымалылары ажыратылатын теңдеу |
| №2
| |
| №2
| ||
| Сызықтық біртекті теңдеу |
| 3-пунктті қараңыз:
(1)
| |
| Сызықтық біртекті емес теңдеу |
| Сәйкес сызықтық біртекті теңдеуді шешіңіз. (1) - дегі С-ны -ке тәуелді функция деп есептеп, (1)-ді
5-пунктке қойыңыз:
(C+
+
| |
| Бернулли теңдеуі |
| Ауыстыру:
| |
| Толық дифференциалды теңдеу | , мұндағы
| немесе
|
Тапсырма 1.
функциясының
теңдеудің шешімі болатындығын, болмайтындығын тексеріңіз.
Шешуі.
Функцияның туындысын табамыз:
.
Берілген теңдеуге
және
мәндерін қоямыз:
.
Жауабы: берілген функция теңдеудің шешімі болады.
Тапсырма 2. Дифференциалдық теңдеудің жалпы шешімін табыңыз: 
Шешуі.
айнымалылары ажыратылатын теңдеу.
айнымалылары ажыратылған теңдеу.

Жауабы:
теңдеудің жалпы интегралы.
Тапсырма 3. Коши есебін шешіп, интегралдық қисықты сызыңыз:
.
Шешуі.
айнымалылары ажыратылатын теңдеу.
теңдеудің жалпы шешімі.
Бастапқы шарттарды қолданамыз:
бастапқы шарттарды қанағаттандыратын дербес шешім.
Жауабы:
.
Тапсырма 4. Коши есебін шешіңіз: 
Шешуі.
айнымалылары ажыратылатын теңдеу.
қа бөлеміз:
теңдеудің жалпы шешімі.
Бастапқы шарттарды қанағаттандыратын дербес шешімді іздейміз:
.
Ескерту.
қа бөлгенде
= 0 немесе
= 0 шешімін жоғалтуымыз мүмкін. Теңдеуге қою арқылы
= 0 осы теңдеудің шешімі екендігіне көз жеткіземіз. Сонымен қатар,
= 0 теңдеудің жалпы шешіміне кірмейтіндіктен, ерекше шешімі болады.
Жауабы:
= 0.
Тапсырма 5. Коши есебін шешіңіз: 
Шешуі.
Тұрақтыны вариациалау тәсілін қолданамыз. Теңдеуді
ке бөлеміз:
бірінші ретті сызықтық біртекті емес теңдеу.
Сәйкес сызықтық біртекті теңдеу жазамыз:
.
Бұл
айнымалылары ажыратылатын теңдеу.
сызықтық біртекті теңдеудің жалпы шешімі. Сызықтық біртекті емес теңдеудің шешімін
түрінде іздейміз, мұндағы
белгісіз функция.
Берілген теңдеуге
мәндерін қоямыз:



Демек,
теңдеудің жалпы шешімі.
(0) = 0 бастапқы шартын қолданамыз:
0 = -1+ С; С = 1.
Жауабы:
.
Тапсырма 6. Дифференциалдық теңдеудің жалпы шешімін табыңыз:

Шешуі.
Бернулли теңдеуі.
Ауыстыру жасаймыз:
.
. Теңдеуге қоямыз:
сызықтық теңдеу.
,
.
Демек,
.
Сонымен,
яғни
.
Жауабы:
.
Тапсырма 7. Дифференциалдық теңдеудің жалпы интегралын табыңыз: 
Шешуі.
, демек толық дифференциалдың шарттары орындалады:
. Белгісіз
функцияны мына формула бойынша табамыз:
.
деп аламыз:
.
болғандықтан,
берілген теңдеудің жалпы интегралы.
Жауабы: 
8 және 9 тапсырмаларды «Ретін төмендетуге болатын жоғарғы ретті дифференциалдық теңдеулер» тақырыбы бойынша құрылған төмендегі кестенің көмегімен шешуге болады.
| № | Теңдеудің формуламен жазылуы | Түсініктеме | Қажет ауыстыру (инструкция) |
| Функцияның туындысы -ке тәуелді функция арқылы айқын түрде берілген
| рет интегралдау
| |
0
| Теңдеуде тәуелсіз айнымалы жоқ
| ,
( ) ( )
| |
0
| Теңдеуде белгісіз функция ( ) жоқ
| = , =
| |
| Теңдеуде белгісіз функцияның -1 ретті туындылары жоқ
|
, …,
|
Тапсырма 8. Дифференциалдық теңдеудің жалпы шешімін табыңыз: 
Шешуі.
Бұл теңдеу
түріндегі екінші ретті теңдеу. Екі рет интегралдау арқылы ретін төмендетеміз:


Жауабы:
жалпы шешімі.
Тапсырма 9. Дифференциалдық теңдеудің жалпы шешімін табыңыз: 
Шешуі.
Бұл –
функциясы айқын түрде көрсетілмеген теңдеу.
ауыстыруын қолданамыз, сонда
.
Теңдеу мына түрге келеді:
айнымалылары ажыратылатын теңдеу. Екі жағын
бөлеміз:
.
болғандықтан,
айнымалылары ажыратылатын теңдеу.
жалпы шешімі.
Ескерту.
ке бөлгенде
және
шешімдерін жоғалтып алуымыз мүмкін.
теңдеуінен
бірақ бұл шешім
мәнінде жалпы шешімде бар.
теңдеуі
-тің нақты мәндерінде орындалмайды.
Жауабы: 
Тапсырма 10. Коэффициенттері тұрақты сызықтық біртекті дифференциалдық теңдеудің жалпы шешімін табыңыз.
Мұндай тапсырмаларды орындау үшін екінші ретті коэффициенттері тұрақты сызықтық біртекті дифференциалдық теңдеуді қарастырамыз:

Сипаттаушы теңдеуін жазамыз:
, 
| Сипаттаушы теңдеудің түбірлері | Шешімнің фундаментальді жүйесі | Жоғарғы ретті коэффициент тері тұрақты сызықтық біртекті дифференциалдық теңдеудің жалпы шешімі
=C1 1+C2 2
|
>0
|
| ,
| = C1 C2
|
=0
| ,
| 1= ,
2=
| = C1 C2 немесе
= С1+ C2
|
<0
|
| 1= , 2=
| =C1 C2 немесе
= C2
|
Мысал 1.
Шешуі.
берілген теңдеудің сипаттаушы теңдеуі.
сипаттаушы теңдеудің әртүрлі нақты түбірлері.
Жалпы шешімі:
.
Жауабы:
.
Мысал 2. 
Шешуі.
сипаттаушы теңдеу.
сипаттаушы теңдеудің бірдей түбірлері.
Жалпы шешімі:
.
Жауабы: 
Мысал 3. 
Шешуі. Сипаттаушы теңдеу құрамыз:
.
сипаттаушы теңдеудің комплекс түбірлері.
болғандықтан, жалпы шешімі мына түрде болады: 
Жауабы:
.
Тапсырма 11. Коэффициенттері тұрақты сызықтық біртекті емес дифференциалдық теңдеудің жалпы шешімін табыңыз:

Шешуі.
Бұл екінші ретті коэффициенттері тұрақты сызықтық біртекті емес дифференциалдық теңдеу:
, мұндағы
.
Жалпы шешімін мына түрде іздейміз:
=
бірт. +
д.ш.,
мұндағы
бірт. – берілген теңдеуге сәйкес біртекті теңдеудің жалпы шешімі,
д.ш. =
мұндағы
cипаттаушы теңдеудің түбірлерінің ішіндегі a+bi
дің саны,
.
1) Берілген теңдеуге сәйкес біртекті теңдеуін жазып, жалпы шешімін табамыз:
,
cипаттаушы теңдеуі,
cипаттаушы теңдеудің түбірлері, демек
бірт.
.
2) Біртекті емес теңдеудің дербес шешімін
функциясының түріне байланысты анықталмаған коэффициенттер тәсілімен табамыз:
және
cипаттаушы теңдеудің түбірі болмайтындықтан, дербес шешімді
түрінде іздейміз. Сонда
Белгісіз
коэффициентті табу үшін
мәндерін бастапқы теңдеуге қоямыз:
,
.
Демек,
жалпы шешімі.
Жауабы:
.
Тапсырма 12. Дифференциалдық теңдеулер жүйесін айнымалыны жою тәсілімен шешіңіз:

Шешуі.
Бірінші теңдеуді
бойынша дифференциалдаймыз:
. Жүйеден
ті жою үшін екі теңдеуді қосамыз:
. Демек,
;
коэффициенттері тұрақты сызықтық біртекті дифференциалдық теңдеу.

,
.
– ні бірінші теңдеуден табамыз:

Жауабы: 
Дебиеттер
1. Хасеинов К.А. Математика канондары. – Алматы: MMIV, 2004.
2. Ибрашев Х.И., Еркеғұлов Ш.Т. Математикалық анализ курсы.
1,2 т. Алматы: 1963–1970.
3. Көксалов К.К. Жоғары математика курсы. – Алматы: 2002.
4. Айдос Е.Ж. Жоғары математика.–Алматы: «Иль-Тех-Кітап», 2003.
5. Шипачев В.С. Высшая математика. – М.: В Ш, 1985. –369 с.
6. Пискунов Н.С. Дифференциальное и интегральное исчисления для втузов. Т.1,2 – М.: Наука, 1985. – 432 с.
7. Данко П.Е., и др. Высшая математика в упражнениях и задачах. ч.1,2. 2003.
8. Сборник задач по математике для втузов. Ч. 2. Специальные разделы математического анализа /Под ред. А.В. Ефимова и Б.П. Демидовича. – М.: Наука, 1986, 2002– 368 с.
9. Кузнецов Л.А. Сборник заданий по высшей математике (типовые расчеты). – М.: Высшая школа, 1983. –176 с.
10. Базарбаева С.Е., Ким Л.Н., Курбанова Р.А. Математика 3 (методические указания и тестовые задания для подготовки к экзамену).-Алматы: АИЭС,-2007.-27 с.
11. Индивидуальные задания по высшей математике: Комплексные числа. Неопределенные и определенные интегралы. Функции нескольких переменных. Обыкновенные дифференциальные уравнения ч.2: Учеб. пособие/ под ред. А.П. Рябушко – Мн.:Выш.шк.,2000.-396 с.
12. Жуматаева С.А.,Темешева С.М. Математика 3. Конспект лекций (для студентов всех форм обучения всех специальностей).- Алматы: АИЭС, -2008.- 66 с.
13. Базарбаева С.Е., Дулэпо В.М. Высшая математика. Методические указания и задания к расчетно графической работе. Ч.6. – Алматы: АИЭС, 2002 – 32 с.
Мазмұны
| 1. | Кіріспе | |
| 2. | Есептеу –сызба жұмыстарының тапсырмалары | |
| 3. | Тапсырмаларды орындауға әдістемелік нұсқаулар. Типтік нұсқаның шешуі | |
| 4. | Әдебиеттер тізімі |





,
– тұрақты
№2
(1)
(C+
+
немесе
рет интегралдау
0
,
(
(
0
=
,
=
-1 ретті туындылары жоқ
, …,
,
C2
,
,
C2
немесе
С1+ C2
,
C2
C2

