
- •Тема: Типы дифференциальных уравнений
- •Тема: Задача Коши для дифференциального уравнения первого порядка
- •Тема: Линейные однородные дифференциальные уравнения второго порядка с постоянными коэффициентами
- •Тема: Линейные неоднородные дифференциальные уравнения второго порядка с постоянными коэффициентами
- •Тема: Типы дифференциальных уравнений
- •Тема: Дифференциальные уравнения высших порядков, допускающие понижение порядка
- •Тема: Системы двух линейных дифференциальных уравнений с постоянными коэффициентами
Тема: Типы дифференциальных уравнений
Уравнение
является …
|
|
|
однородным относительно x и y дифференциальным уравнением первого порядка |
|
|
|
линейным дифференциальным уравнением первого порядка |
|
|
|
дифференциальным уравнением с разделяющимися переменными |
|
|
|
уравнением Бернулли |
Решение:
Уравнение
можно
представить в виде
где
функция
является
однородной относительно x
и y
функцией нулевого порядка.
Действительно,
Поэтому
данное уравнение является однородным
относительно x
и y
дифференциальным уравнением первого
порядка.
Тема: Поле направлений и изоклины
Уравнения
семейства изоклин дифференциального
уравнения
имеют
вид …
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Решение:
Семейство
изоклин дифференциального уравнения
описывается
уравнением
где
В
рассматриваемом случае получим
Отсюда
или
где
то
есть
То
есть семейство изоклин описывается
уравнением
Тема: Дифференциальные уравнения с разделяющимися переменными
Если угловой коэффициент касательной к кривой в любой ее точке вдвое больше углового коэффициента радиуса-вектора точки касания, то уравнение этой кривой будет иметь вид …
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Решение:
Угловой
коэффициент касательной в произвольной
точке равен производной в этой точке,
то есть
а
угловой коэффициент радиус-вектора
точки касания определяется отношением
Тогда
для нахождения уравнения искомой кривой
получим уравнение
с разделяющимися
переменными
Разделив
переменные, получим
Проинтегрируем
обе части этого уравнения:
Тогда
где
Откуда
Тема: Однородные дифференциальные уравнения первого порядка
Дифференциальное
уравнение
заменой
приводится
к уравнению с разделенными переменными,
которое имеет вид …
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Решение:
Если
то
и
Тогда
уравнение
запишется
в виде
Преобразовав
уравнение и разделив переменные, получим:
Тема: Линейные неоднородные дифференциальные уравнения первого порядка
Общее
решение дифференциального уравнения
имеет
вид …
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Решение:
Примем
за неизвестную функцию
Тогда
уравнение
можно
записать в виде
или
Введем
замену
Тогда
уравнение
примет
вид
или
Пусть
Тогда
Подставим
найденное значение u
в уравнение
Получим:
,
то есть
Окончательное
решение имеет вид
_______________________________________________________________