DifYr
.pdfОпределяемое уравнением (1.85) поле направлений получается наложением полей уравнений y0 = 0 и y0 = 2x.
First Prev Next Last Go Back Full Screen Close Quit
Общее решение уравнения (1.86) в R2:
y = C; C 2 R:
Общее решение уравнения (1.87) в R2:
y = x2 + C; C 2 R:
Через каждую точку (x0; y0) плоскости xOy проходят две интегральные кривые – прямая y = y0 и парабола y = x2 + C0, где C0 = y0 - x20.
First Prev Next Last Go Back Full Screen Close Quit
Пример 23. Решить уравнение |
|
y02 - (x + y)y0 + xy = 0: |
(1.88) |
Решение. Уравнение (1.88) не разрешено относительно производной. Разрешая квадратное уравнение (1.88) относительно y0, получим:
y0 |
= x; |
(1.89) |
y0 |
= y: |
(1.90) |
Область определения уравнения (1.88) всё пространство
R2.
First Prev Next Last Go Back Full Screen Close Quit
Определяемое уравнением (1.88) поле направлений получается наложением полей уравнений y0 = x и y0 = y.
First Prev Next Last Go Back Full Screen Close Quit
Общее решение уравнения (1.89) в R2:
y = x2 + C; C 2 R: 2
Общее решение уравнения (1.90) в R2: y = Cex; C 2 R:
Через каждую точку (x0; y0) плоскости xOy
две интегральные кривые – парабола y = x2 |
|||||||
|
|
|
|
x02 |
|
2 |
|
C |
= y |
0 |
- |
, и график решения y = y |
ex-x0. |
||
|
|||||||
0 |
|
2 |
0 |
|
(1.91)
(1.92)
проходят + C0, где
First Prev Next Last Go Back Full Screen Close Quit
Гладкими интегральными кривыми уравнения (1.88) будут также кривые, составленные из дуги интегральной кривой семейства (1.91) и дуги интегральной кри-
вой семейства (1.92), если в общей точке они имеют общую касательную.
First Prev Next Last Go Back Full Screen Close Quit
Уравнения вида F(x; y; y0) = 0 лишь в простейших случаях удается фактически разрешить относительно y0 и тем самым свести их решение к интегрированию уравнений, разрешенных относительно производной.
В связи с этим большой интерес представляют методы, позволяющие интегрировать некоторые группы таких
уравнений, не разрешая этих уравнений относительно y0.
First Prev Next Last Go Back Full Screen Close Quit
1.15.1.Общий метод введения параметра
Пусть задано дифференциальное уравнение |
|
F(x; y; y0) = 0; |
(1.93) |
где F : A -! R; A R3, непрерывна на A, неразрешённое относительно производной y0.
First Prev Next Last Go Back Full Screen Close Quit
Введём параметр |
|
||
p = |
dy |
= y0 |
(1.94) |
|
|||
|
dx |
|
|
и запишем уравнение (1.93) в виде |
|
||
F(x; y; p) = 0: |
(1.95) |
First Prev Next Last Go Back Full Screen Close Quit
Если мы будем рассматривать x; y; p как декартовы координаты в пространстве R3, то уравнение (1.95) определит некоторую поверхность. Координаты точек поверхности могут быть заданы функциями двух параметров u и v. Пусть нам известно такое параметрическое представление поверхности (1.95):
x = '(u; v); |
|
8 y = (u; v); |
(1.96) |
< p = (u; v): |
|
Система уравнений: (1.96) эквивалентна |
уравне- |
нию (1.95). |
|
First Prev Next Last Go Back Full Screen Close Quit