Файл: Методические указания и контрольные задания по выполнению контрольной работы для заочного отделения по учебной дисциплине.doc
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 07.12.2023
Просмотров: 351
Скачиваний: 1
. Предположим, что
. Тогда уравнение
можно переписать так:
. Уравнение вида
называется уравнением с разделенными переменными. Интегрируя почленно уравнение
, получим общее решение уравнения
:
.
При решении дифференциальных уравнений с разделяющимися переменными полезно придерживаться следующей схемы:
1) разделить переменные;
2) интегрируя уравнение с разделенными переменными, найти общее решение данного уравнения;
3) найти частное решение, удовлетворяющее начальным условиям (если они заданы).
Дифференциальное уравнение второго порядка и его общее решение
Уравнение, содержащее производные или дифференциалы второго порядка, называется дифференциальным уравнением второго порядка.
Дифференциальное уравнение второго порядка, разрешенное относительно
, имеет вид:
.
Простейшим дифференциальным уравнением второго порядка является уравнение вида
.
Такое уравнение решается двукратным интегрированием:
, откуда
Проинтегрировав эту функцию, получим какую-то новую функцию от
, которую обозначим через
. Таким образом,
или Итак, получили общее решение данного дифференциального уравнения, содержащее две произвольные постоянные С1 и С2.Линейные однородные дифференциальные уравнения (ЛОДУ) 2-го порядкас постоянными коэффициентамиОбщий вид ЛОДУ 2-го порядка с постоянными коэффициентами ,где – действительные постоянные.Уравнение , полученное заменой производных (m=0, 1, 2) искомой функции степенями , называется характеристическим уравнением для уравнения .
| Корни характеристического уравнения | Общее решение ЛОДУ 2-го порядка с постоянными коэффициентами |
| 1) 2) 3) | 1) 2) 3) |
Задание 5. Найти общий интеграл дифференциального уравнения.
| .1. | | .14. | |
| .2. | | .15. | |
| .3. | | .16. | |
| .4. | | .17. | |
| .5. | | 18. | |
| .6. | | 19. | |
| .7. | | .20. | |
| .8. | | .21. | |
| | | .22. | |
| 10. | | .23. | |
| 11. | | .24. | |
| 12. | | .25. | |
| 13. | | .26. | |
| | | | |
Задача1 . Решить уравнение .Решение. ►Разделяем переменные: . Интегрируем: , или - общий интеграл уравненияЗадача 2.Найти общее решение уравнения , x≠0.Решение.►Разделим переменные. Для этого преобразуем данное уравнение следующим образом: (полагаем здесь y≠0).Проинтегрируем обе части последнего равенства: .Для удобства потенцирования представим y в виде и постоянную интегрирования в виде , С≠0.Имеем: .Потенцируя, получим , С≠0.◄Задача 3. Найти общий интеграл уравнения .Решение. ►Данное уравнение является уравнением с разделяющимися переменными. Преобразуем левую часть уравнения Разделим переменные, поделив обе части последнего уравнения на : илиОбозначим произвольную постоянную через
, что допустимо, так как
(при
) может принимать любое значение от
до
.
Следовательно,
или
- общий интеграл данного уравнения.◄