Студопедия.Орг Главная | Случайная страница | Контакты | Мы поможем в написании вашей работы!  
 

Дифференциальные уравнения



Вид уравнения Способ решения
Дифференциальные уравнения I порядка. Дифференциальным уравнением первого порядканазывается соотношение, связывающее функцию, ее первую производную и независимую переменную, т.е. соотношение вида: Если такое соотношение преобразовать к виду то это дифференциальное уравнение первого порядка будет называться уравнением, разрешенным относительно производной. Общим решениемдифференциального уравнения называется такая дифференцируемая функция y = j(x, C), которая при подстановке в исходное уравнение вместо неизвестной функции обращает уравнение в тождество. Решение вида у = j(х, С0) называется частным решениемдифференциального уравнения. Задачей Кошиназывается нахождение любого частного решения дифференциального уравнения вида у = j(х, С0), удовлетворяющего начальным условиям у(х0) = у0.
  Уравнения с разделяющимися переменными. ()   Перенести одно из слагаемых в правую часть. Собрать с одной стороны равенства переменную х, с другой стороны равенства у. Проинтегрировать правую и левую части равенства. Записать общее решение: Найти особое решение из уравнения:
  Однородное уравнение ()   Проверить однородность функций Сделать замену , . Получаем уравнение с разделяющимися переменными.
  Линейное уравнение     Делаем замену Получаем систему уравнений: Находим общее решение:
  Уравнение Бернулли   Делаем замену Получаем систему уравнений: Находим общее решение:
  Уравнение в полных дифференциалах если его левая часть полный дифференциал некоторой функции , т.е. .   проверяем выполнение условия , ищем и Решение записываем в виде .
Дифференциальные уравнения II порядка В общем случае дифференциальное уравнение второго порядка можно записать в виде где F − заданная функция указанных аргументов. Если дифференциальное уравнение можно разрешить относительно второй производной y'', то его можно представить в следующем явном виде: Общим решением дифференциального уравнения называется такая дифференцируемая функция y = j(x, C1, С2), которая при подстановке в исходное уравнение вместо неизвестной функции обращает уравнение в тождество. Решение вида у = j(х, С10, С20) называется частным решением дифференциального уравнения. Задачей Коши называется нахождение любого частного решения дифференциального уравнения вида у = j(х, С10, С20), удовлетворяющего начальным условиям .
Дифференциальные уравнения второго порядка, допускающие понижение порядка.
  Уравнения вида     Порядок понижается путем двукратного интегрирования уравнения.
  Уравнение не содержит явно у     Делаем замену , тогда Уравнение принимает вид – уравнение первого порядка. Пусть общее решение. Делая обратную замену, получаем и
  Уравнение не содержит явно х     Делаем замену , тогда Уравнение принимает вид – уравнение первого порядка. Пусть общее решение. Делая обратную замену, получаем и
Линейные однородные дифференциальные уравнения с постоянными коэффициентами (ЛОДУ).
  Составляем характеристическое уравнение
  Если   Общее решение
  Если   Общее решение
  Если   Общее решение
Линейные неоднородные дифференциальные уравнения с постоянными коэффициентами (ЛНДУ).
  Общее решение , где - общее решение ЛОДУ, - частное решение ЛНДУ
  можно найти методом вариации произвольной постоянной Составляем систему Решив систему, найдем и . Затем найдем и . Найденные значения подставляем в
  можно найти по виду правой части  
      Если 0 не является корнем характеристического уравнения, то
Если 0 является корнем кратности r характеристического уравнения, то
      Если α не является корнем характеристического уравнения, то
Если α является корнем кратности r характеристического уравнения, то
      Если βi не является корнем характеристического уравнения, то
Если βi является корнем кратности r характеристического уравнения, то
  Если α+βi не является корнем характеристического уравнения, то
Если α+βi является корнем кратности r характеристического уравнения, то



Дата публикования: 2015-04-10; Прочитано: 190 | Нарушение авторского права страницы



studopedia.org - Студопедия.Орг - 2014-2024 год. Студопедия не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования (0.007 с)...