Контрольна робота з математики
Диференціальні рівняння першого порядку. Метод ламаних Ейлера. Наближене розв’язання диференціального рівняння І порядку. Загальний розв’язок рівняння у’=у+3 і задача Коші для рівняння з початковою умовою: у(0)=1 План 1. Диференціальні рівняння першого порядку.
2. Метод ламаних Ейлера. Наближене розв’язання диференціального рівняння І порядку.
3. Загальний розв’язок рівняння у’=у+3 і задача Коші для рівняння з початковою умовою: у(0)=1. 1.Диференціальне рівняння першого порядку.
Звичайним диференціальним рівнянням називається рівняння, яке зв’язує незалежну змінну , невідому функцію та її похідні. Найвищий порядок похідної від шуканої функції, що входить в диференціальне рівняння, називається його порядком. Отже, загальний вигляд диференціального рівняння -го порядку такий:
.
Найпростіші диференціальні рівняння вже розглядалися при вивченні інтегрального числення. Справді, нехай дано функцію . Знайдемо її визначений інтеграл. Маємо: і, отже, .
Інтегруючи, отримаємо:
,
де – довільна стала.
Виявляється, що будь-яке диференціальне рівняння також має безліч розв’язків виду , де – довільна стала
Диференціальне рівняння першого порядку має вигляд
Якщо це рівняння можна розв’язати відносно похідної то можна записати у вигляді
.
В цьому випадку ми говоримо, що диференціальне рівняння розв’язане
відносно похідної. Для такого рівняння справедлива теорема про існування та єдності розв’язку диференціального рівняння.
Теорема. Якщо в рівнянні
функція та її частинна похідна неперервні в деякій області на площині що містить точку то існує єдиний розв’язок цього рівняння що задовольняє умові: при
Геометричний зміст цієї теореми такий: існує і при тому єдина функція графік якої проходить через точку
Умова, що при функція повинна дорівнювати заданому числу називається початковою умовою. Вона часто записується так:
Означення 1. Загальним розв’язком диференціального рівняння першого порядку називається функція
яка залежить тільки від однієї довільної сталої і задовольняє таким умовам:
1) вона задовольняє диференціальному рівнянню при довільному конкретному значенню сталої
2) якою б не була початкова умова ( із області, в якій виконуються умови теореми існування і єдності розв’язку), можна знайти таке значення , що функція задовольняє даній початковій умові.
Як вже відмічалося, при відшуканні загального розв’язку диференціального рівняння ми часто приходимо до співвідношення вигляду
не розв’язаному відносно В таких випадках загальний розв’язок залишається в неявному вигляді. Рівність , що задає неявно загальний розв’язок, називається загальним інтегралом.
Означення 2. Частинним розв’язком називається довільна функція яка одержується із загального розв’язку якщо в останньому довільній сталій надати певного значення Співвідношення називається в цьому випадку частинним інтегралом.
З геометричної точки зору загальний інтеграл представляє собою однопараметричне сімейство кривих на координатній площині, що залежить від одного параметра Ці криві називаються інтегральними кривими даного диференціального
Похожие работы
Тема: Розвязок інтеграла методом Чебиша Гауса Сімпсона |
Предмет/Тип: Информатика, ВТ, телекоммуникации (Курсовая работа (т)) |
Тема: Розвязок інтеграла метоном Нютона Котеса та Сімсона |
Предмет/Тип: Информатика, ВТ, телекоммуникации (Курсовая работа (т)) |
Тема: Шляхи розвязання політичних конфліктів |
Предмет/Тип: Политология (Реферат) |
Тема: Шляхи розвязання політичних конфліктів |
Предмет/Тип: Авиация и космонавтика (Реферат) |
Тема: Чисельне розвязання задач оптимального керування |
Предмет/Тип: Информатика, ВТ, телекоммуникации (Контрольная работа) |
Интересная статья: Основы написания курсовой работы