Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Эл. м. 8.doc
Скачиваний:
16
Добавлен:
14.03.2016
Размер:
1 Мб
Скачать
☆

11.2. Виды и способы решения дифференциальных уравнений

Название и вид дифференциального уравнения

Способ решения

1. Дифференциальные уравнения первого порядка

1

2

3

1.1

Уравнение с разделяющимися переменными

Делим на произведение «лишних» множителей:

1.2

Однородное

Подстановка

1.3

Линейное

Подстановка

1)

2)

1.4

Уравнение Бернулли

Подстановка

1)

2)

2. Дифференциальные уравнения, допускающие понижения порядка

2.1

Умножая обе части уравнения на dx и интегрируя n раз, получим общее решение

2.2

В явном виде не содержит у:

Подстановка

2.3

В явном виде не содержит х:

Подстановка

Продолжение таблицы

3. Однородные дифференциальные уравнения второго порядка с постоянными коэффициентами

1

2

3

Характеристическое уравнение

а) Корни характеристического уравнения действительные и различные, то есть , следовательно, частные линейно независимые решения:

Общее решение:

б) Корни характеристического уравнения действительные и равные, то есть

тогда значит общее решение:

в) Корни характеристического уравнения комплексные:

Частные линейно независимые решения уравнения:

Общее решение:

4. Линейные неоднородные дифференциальные уравнения второго порядка с постоянными коэффициентами

Общее решение

где – общее решение соответствующего однородного уравнения; – какое-либо частное ре-шение неоднородного уравнения

4.1

где – многочлен той же сте-пени, что и k – кратность корня в характеристическом уравнении

Окончание таблицы

1

2

3

4.2

и – многочлены наивысшей степени среди степеней многочленов и ,

4.3

где – частное решение уравнения с правой частью

– частное решение уравнения с правой частью

4.4

Правая часть дифференциального уравнения имеет общий вид:

Метод вариации произвольных постоянных. Общее решение: где и – частные, линейно независимые ре-шения соответствующего однород-ного уравнения; – функции, определяемые из системы:

12. ЧИСЛОВЫЕ И ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ РЯДЫ

12.1. Виды рядов

1) Если где то

–

называется числовым рядом.

2) Если где то – функциональный ряд.

3) Если где – фиксированная точка;

– числа, то – степенной ряд.

4) В случае, когда степенной ряд принимает вид

12.2. Числовые ряды. Признаки сходимости числовых рядов

Числовые ряды

где

Ряды положительных членов

Знакопеременные ряды

где среди Un есть как положительные, так и отрицательные члены

где

Знакочередующие ряды

12.2.1. ПРИЗНАКИ СХОДИМОСТИ ЛЮБОГО ЧИСЛОВОГО РЯДА

Необходимый признак. Если ряд сходится, то

Следствие. Нарушение необходимого признака является достаточным признаком расходимости числового ряда:

если то ряд расходится.

Достаточный признак. Если то ряд сходится.

12.2.2. ДОСТАТОЧНЫЕ ПРИЗНАКИ СХОДИМОСТИ ЗНАКОПОЛОЖИТЕЛЬНЫХ РЯДОВ

1. Признаки сравнения. Пусть исследуемый ряд (неиз-вестного поведения в смысле сходимости), а – известный ряд.

1.1. Если существует то оба ряда либо сходятся, либо расходятся одновременно.

1.2. Если начиная с некоторого номера n и ряд (2) сходящийся, то сходится и ряд (1).

1.3. Если, начиная с некоторого номера n, и ряд (2) расходящийся, то расходится и ряд (1).

2. Признак Даламбера.

Если существует и если

3. Интегральный признак Коши.

Если и – функция монотонно убывающая, то ряд сходится или расходится вместе с несобственным интегралом

4. Радикальный признак Коши.

Если существует то