Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

DifYr

.pdf
Скачиваний:
7
Добавлен:
11.05.2015
Размер:
3.77 Mб
Скачать

Пользуясь зависимостью dy = y0dx = pdx, учитывая (1.95), будем иметь

@u du +

@v dv = (u; v) @u du +

@v dv

;

@

 

@

 

 

 

 

 

@'

 

 

@'

 

 

откуда, разрешая относительно dv, получим

 

 

 

 

 

 

 

 

 

du

 

 

 

 

 

 

 

dv

 

=

(u; v)@'@u - @@u

:

 

 

(1.97)

 

 

 

du

 

 

 

 

 

 

@

@'

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

@v

- (u; v) @v

 

 

 

 

First Prev Next Last Go Back Full Screen Close Quit

Мы получили уравнение первого порядка разрешённое относительно производной; если мы найдём его общее решение в виде

v = (u; C);

то, заменяя v в двух первых уравнениях (1.96) на (u; C)

получим:

x = ' (u; (u; C)) ; y = (u; (u; C)) ;

общее решение уравнения (1.93) в параметрической форме (u – параметр, C – произвольное постоянное).

First Prev Next Last Go Back Full Screen Close Quit

Замечание. Метод введения параметра обыкновенно применяется в случае, если уравнение (1.93) легко разрешается относительно x или y. Тогда в представлении (1.96) за параметры естественно взять y и p или x и p.

First Prev Next Last Go Back Full Screen Close Quit

1.15.2.Уравнения разрешённые относительно x

Пусть уравнение (1.93) разрешено относительно x:

x = f(y; y0):

(1.98)

Тогда, взяв за параметры y и y0 = p и используя зависимость dy = y0dx, получим

dy = p

@ydy +

@pdp

 

 

@f

@f

или

1

 

=

@f

dy +

@f dp

:

(1.99)

 

 

 

 

 

 

p

 

@p dy

 

@y

 

 

First Prev Next Last Go Back Full Screen Close Quit

Решая уравнение (1.99), получим (y; p; C) = 0.

Это уравнение совместно с x = f(y; p) описывают всю совокупность интегральных кривых уравнения (1.98) в параметрической форме.

Замечание. Уравнение (1.99) может быть получено из уравнения (1.98) следующим образом:

заменяем в уравнении (1.98) y0 на p;

дифференцируем полученное равенство по y.

First Prev Next Last Go Back Full Screen Close Quit

Пример 24. Решить уравнение

 

2xy0 = y + y0 ln (yy0):

(1.100)

First Prev Next Last Go Back Full Screen Close Quit

Решение. Уравнение (1.100) легко разрешимо относительно x:

 

 

 

y

1

 

x =

 

+

 

ln (yy0):

(1.101)

2y0

2

Взяв за параметры y и y0 = p имеем

 

2x =

y

 

+ ln (yp); yp > 0:

(1.102)

p

 

 

 

 

 

 

First Prev Next Last Go Back Full Screen Close Quit

Дифференцируя равенство (1.102) по y, получим

2

dx

=

1

-

 

y

 

 

dp

+

 

1

+

 

1

 

dp

:

(1.103)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dy p

p2 dy y p dy

 

Заменяем в равенстве (1.103) dx

на 1

 

:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dy

 

 

 

p

 

 

 

 

 

 

 

y - p

=

p - y

 

dp

:

 

 

 

 

 

(1.104)

 

 

 

yp

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

p2

 

dy

 

 

 

 

 

 

First Prev Next Last Go Back Full Screen Close Quit

Уравнение (1.104) эквивалентно двум

dp

 

p

(1.105)

 

 

= -

 

; p 6= y;

dy

y

и

p - y = 0:

(1.106)

First Prev Next Last Go Back Full Screen Close Quit

Решая уравнения (1.105) и (1.106), получим все решения уравнения (1.104):

y =

C

; C > 0; и y = p;

(1.107)

 

 

p

 

так как в уравнении (1.102) y p > 0.

First Prev Next Last Go Back Full Screen Close Quit

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]