
- •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
Дано
дифференциальное уравнение
Тогда
его изоклины представляют собой …
|
|
|
семейство парабол |
|
|
|
пучок прямых, проходящих через одну точку |
|
|
|
семейство гипербол |
|
|
|
семейство эллипсов |
Тема: Дифференциальные уравнения с разделяющимися переменными
Если подкасательная в любой точке кривой в четыре раза меньше углового коэффициента касательной к этой кривой в любой ее точке, то уравнение этой кривой может иметь вид …
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Решение:
Подкасательная
в произвольной точке равна
а
угловой коэффициент касательной в
произвольной точке равен производной
в этой точке, то есть
Тогда
для нахождения уравнения искомой кривой
получим уравнение
или
Разделив
переменные, получим
Проинтегрировав
обе части этого уравнения, получим:
или
Тема: Однородные дифференциальные уравнения первого порядка
Общий
интеграл дифференциального уравнения
имеет
вид …
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Решение:
Сделаем
замену
Тогда
и
уравнение
примет
вид:
После
преобразований получим уравнение с
разделяющимися переменными
или
Проинтегрировав
обе части, получим:
где
.
Сделаем обратную замену:
Тема: Линейные неоднородные дифференциальные уравнения первого порядка
Функция
является
общим решением линейного неоднородного
дифференциального уравнения первого
порядка …
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Тема: Задача Коши для дифференциального уравнения первого порядка
Частное
решение дифференциального уравнения
удовлетворяющее
условию
имеет
вид …
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Тема: Линейные однородные дифференциальные уравнения второго порядка с постоянными коэффициентами
Общее
решение линейного однородного
дифференциального уравнения второго
порядка
имеет
вид …
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Тема: Линейные неоднородные дифференциальные уравнения второго порядка с постоянными коэффициентами
Общий
вид частного решения
линейного
неоднородного дифференциального
уравнения второго порядка
будет
выглядеть как …
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Решение:
Общее
решение этого уравнения можно записать
в виде
где
функция
–
общее решение однородного уравнения
а
функция
–
некоторое частное решение исходного
неоднородного уравнения.
Для
однородного уравнения составим
характеристическое уравнение
и
найдем его корни:
Тогда
общее решение однородного уравнения
будет иметь вид
Поскольку
правая часть исходного уравнения
то
имеем уравнение со специальной правой
частью. Так как
не
является корнем характеристического
уравнения, а
–
является, то частное решение
неоднородного
уравнения будем искать в виде