- •Геометрический смысл производной
- •Производные и дифференциалы высших порядков
- •1.3.5. Монотонность функций
- •Асимптоты
- •Построение графиков функций
- •16.3. Интегрирование иррациональных функций
- •I. Задача о массе стержня
- •Понятие определенного интеграла и его вычисление.
- •Вычисление объемов тел
- •Вычисление площади поверхности вращения.
- •Полный дифференциал
- •"Полный дифференциал функции нескольких переменных. Частные производные высших порядков"
- •Примеры решения задач
- •"Экстремум функции двух переменных"
- •Примеры решения задач
- •Вычисление двойных интегралов
- •"Криволинейные интегралы"
- •Свойства криволинейного интеграла II рода
- •Вычисление криволинейного интеграла II рода
- •Основные понятия об обыкновенных дифференциальных уравнения (оду)
- •Однородные уравнения
- •Линейные дифференциальные уравнения первого порядка
- •Числовые ряды.
- •Конечна.
- •Простейшие свойства числовых рядов.
- •1. Линейность.
- •2. На сходимость ряда не влияет изменение первых членов ряда:
- •"Ряды Фурье"
- •Сложение и вычитание
- •Умножение комплексных чисел
- •Геометрическое изображение комплексных чисел
- •Тригонометрическая форма комплексного числа, формула
Однородные уравнения
Функция
называется однородной степени
,
если для всех
выполняется
равенство
.
Уравнение
называется однородным,
если правая часть
является
однородной функцией своих аргументов
нулевой степени однородности.
Однородные
уравнения всегда могут быть представлены
в виде
.
Предполагаем,
что функция
определена
и непрерывна на интервале
и
на этом интервале функция
не
обращается в нуль.
Уравнение
также
является однородным, если
однородные
функции одной и той же степени
однородности.
Однородные уравнения решаются посредством замены переменных:
.
Произведя такую подстановку, для новой неизвестной функции t(x) получаем уравнение
.
Полученное уравнение является уравнением с разделяющимися переменными.
Линейные дифференциальные уравнения первого порядка
Определение.
Уравнение вида y'+ρ(x)y=f(x),
где ρ(x)
и f(x)
непрерывные функции, называется линейным
дифференциальным уравнением первого
порядка.
Пример. Найти
общее решение уравнения y'+3y=e2x и
частное решение,удовлетворяющее
начальным условиям х=0, у=1.
Решение. Данное уравнение является
линейным.
Здесь ρ(x)=3
и f(x)=e2x.
Решение ищем в виде y=U∙υ,
где U и
υ – некоторые функции от х.
Находим y'=
U'υ+ Uυ' и
подставляем в уравнение
значение y и y', получаем:U'υ+Uυ'+3Uυ=e2 x или U'υ+U(υ'+3υ)= e2x.
Найдем одно значение υ, при котором
выражение в скобках, обращается в нуль:
υ'+3υ=0.
Получим уравнение с разделяющимися
переменными. Решая его получаем:
ln υ =–3x,υ=e–3x.
Подставляем найденное значение υ в
исходное дифференциальное уравнение,
получаем уравнение с разделяющимися
переменными:
.
Итак, общее решение данного уравнения
имеет вид:
.
Найдем частное решение. Для этого
подставим начальные условия в
выражение для общего решения и
найдем С.
.
Частное решение имеет вид:
.
Линейные однородные дифференциальные уравнения 2 - го порядка Уравнение вида
Ly=y′′(x)+p(x)y′(x)+q(x)y(x)=f(x), a<x<b, (1)
где p(x), q(x), f(x) - заданные на интервале (a,b) непрерывные функции, называется линейным дифференциальным уравнением 2 - го порядка. Если f(x)≡0 , то дифференциальное уравнение (1) называется однородным, в противном случае, т.е. когда f(x) тождественно не равна нулю дифференциальное уравнение (1), называется неоднородным.
Числовые ряды.
Определение 1: Числовым рядом называется
![]()
Например,
![]()
Определение
2: Числовой
ряд
называется сходящимся,
если последовательность частичных
сумм этого ряда:
Конечна.
Суммой числового ряда в этом случае называется предел
![]()
Если предел не существует либо бесконечен, то ряд расходится.
Пример.
Исследуем на сходимость следующий
ряд ![]()
![]()
При ![]()
Если
,
то
ряд расходится.
Если
,
то
.
Ряд
сходится и ![]()
Если
или
,
то поскольку
не
имеет конечного предела, ряд расходится.
Итак,
сходится
при ![]()
При остальных q ряд расходится.
Теорема 1: Необходимое условие сходимости ряда.
Если
ряд
сходится,
то
(при
).
Обратное
утверждение неверно, у ряда
общий
член
,
но ряд расходится.
