Математика   

Тема 10. Дифференциальные уравнения

назад | оглавление | вперёд

 

10.2. Дифференциальные уравнения первого порядка

– уравнение, разрешенное относительно производной.

Теорема. О существовании и единственности решения (Теорема Ковалевской).

Пусть непрерывна в открытой области Д и .

Открытая область – это область без своей границы.

– существует и непрерывна в Д, гладкая по .

Пусть

Тогда имеется решение такое, что , и это решение единственное.

 

УРП (Дифференциальные уравнения 1-ого порядка с разделяющимися переменными).

- УРП, если .

- разделение переменных

- общее решение данного дифференциального уравнения.

Пример:

Однородное уравнение 1-ого порядка.

- называется однородным если функция , является однородной функцией, нулевого измерения.

- однородная функция n-ого измерения если

(0-е измерение)

(2-ого порядка)

(неоднородная)

Введем новую функцию:

Уравнение примет вид:

- уравнение с разделяющимися переменными

Пример:

Линейные уравнение 1-ого порядка и их решение

Уравнение называется линейным, если его можно записать в следующем виде: , где и - произвольные функции от .

- линейное уравнение без правой части.

Два метода решения линейных уравнений:

  1. Метод Бернулли
  2. Метод Лагранжа (вариации произвольной постоянной)
  1. Метод Бернулли: замена неизвестной функции y(x) на произведение двух неизвестных функций
  2. Выберем так, чтобы .

  3. Метод Лагранжа:

- уравнение без правой части.

(2)

- удовлетворяет уравнению (2).

Пример:

1)

2)

 


назад | оглавление | вперёд