ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 27.05.2025
Просмотров: 283
Скачиваний: 0
СОДЕРЖАНИЕ
4.5. Інтегрування і пониження порядку диференціальних рівнянь з вищими похідними
4.5.1. Диференціальні рівняння, які містять n-у похідну від шуканої функції і незалежну змінну
4.5.2. Інтегрування диференціальних рівнянь, які не містять шуканої функції і -ї похідної
4.5.3. Пониження порядку диференціальних рівнянь, які не містять незалежної змінної
4.5.4. Однорідні диференціальні рівняння відносно шуканої функції і її похідних
4.5.5. Диференціальні рівняння, ліва частина яких є точна похідна
.
Звідки
(4.69)
– загальний розв'язок диференціального
рівняння (4.67). Розвязок
міститься в формулі (4.69) при
.
Приклад 4.7.Знайти загальний розв'язок диференціального рівняння
.
Розв'язання. Це диференціальне рівняння є однорідним відносно шуканої функції і її похідних, тому
.
Маємо
– диференціальне рівняння Бернуллі .
Інтегруючи, отримаємо
,
.
Звідки
.
Наше диференціальне рівняння Бернуллі
має розвязок
,
який не міститься в знайденому загальному
інтегралі.
4.5.5. Диференціальні рівняння, ліва частина яких є точна похідна
Припустимо, що диференціальне рівняння
(4.67), його ліва частина, є точна похідна
за
від деякої функції
,
тобто
,
тоді диференціальне рівняння (4.67) має перший інтеграл
(4.70)
так, що його порядок можна понизити на одиницю.
Приклад 4.8.Розвязати диференціальне рівняння
.
Розв'язання. Маємо
,
,
,
– загальний інтеграл.
Якщо ліва частина диференціальне
рівняння (4.67) не є точною похідною, то в
деяких випадках можна знайти функцію
,
після домноження на яку рівняння (4.67),
його ліва частина, буде точною похідною
за
.
Ця функція називається інтегрувальним
множником. Якщо ми знаємо функцію
,
то можна знайти не тільки перший інтеграл,
а й особливі розв'язки, які знаходяться
з рівняння
.
Приклад 4.9.Знайти загальний розв'язок диференціальне рівняння
.
Розв'язання. Візьмемо
,
тоді
.
При цьому
,
– розвязки нашого
диференціального рівняння. Маємо
.
– перший інтеграл. Перепишемо його в
такій формі
.
Звідки
–
загальний інтеграл. Особливих розвязків
немає, так як диференціальне рівняння
приводить до розвязків
,
які містяться в загальному.