Слайд 2
Теорема:
Для того чтобы дифференцировать выражение
, где и определены и непрерывны в области плоскости и имеют в ней непрерывные частные производные и ,представляла собой полный дифференциал некоторой функции , необходимо и достаточно, чтобы во всех точках области было выполнено условие .
, то уравнение
не является уравнением в полных дифференциалах. Однако это уравнение можно превратить в уравнения в полных дифференциалах умножением на подходящую функцию . Такая функция называется интегрирующим множителем для данного дифференциального уравнения.
Слайд 5
Практически поступают так: берут выражение
, делят на
, если не зависит частное от , то находят по формуле , если в противном случае делят на и если частное не зависит от x , то существует и его находят по формуле
Слайд 7
Дифференциальное уравнение может быть также истолковано следующим образом.
Пусть
- общее
решение дифференциального уравнения, т.е. семейство интегрирующих кривых в некоторой области , плоскости , в которой определена функция . Дифференциальное уравнение устанавливает связь между координатами любой точки области и значением производной в этой точке. Зная и точки , можно найти значение производной, т.е. угловой коэффициент касательной к интегрирующей кривой, проходящую через точку .
. Т.е. дифференциальное
уравнение определяет совокупность направлений, или поле направлений в области .Изображая стрелкой направление, можно построить поле направлений дифференциального уравнения .
М
у
х
Слайд 9
Геометрически задача интегрирования дифференциального уравнения заключается в нахождении
кривых, которые в каждой своей точке касаются направления, задаваемым
полем .
Слайд 10
Теорема (Коши).
Если функция
определена и непрерывна в области плоскости
и имеет непрерывную частную производную во всех точках этой области, то, какова бы ни была точка области , всегда существует и притом единственная, функция , которая определена и непрерывна в некотором интервале, содержащим точку , является решением уравнения и принимает при значение .
Слайд 11
7. Уравнение первого порядка, не разрешенные относительно производной.
Слайд 12
Рассмотрим дифференциальное уравнение
, не разрешенное относительно .
Слайд 13
Случай 1.
Уравнение первого порядка
n-й степени , где n-целое положительное число, , - функции от х и у.
Слайд 16
Случай 2.
Уравнение разрешенное относительно у и не
содержащее х
. Это уравнение решается методом введения параметра р.
Пусть , тогда .
Слайд 18
Случай 3.
Уравнение разрешенное относительно х и не
содержащее у:
.
Аналогично: ,
Слайд 19
Случай 4.
. Уравнения не содержащие х и
у, но не обязательно разрешенные относительно у и х.
(*)
(**)
Слайд 20
Случай 5.
Уравнение Лагранжа.
Уравнение, линейно относительно x и
y , т.е. имеющее вид
.
Его общий интеграл имеет вид
, вместе с уравнением он дает общий интеграл уравнения Лагранжа.