Слайд 2
Уравнение первого порядка
Функциональное уравнение
F(x,y,y) = 0 или y= f(x,y), связывающее
между собой независимую переменную, искомую функцию y(x) и ее производную y(x), называется дифференциальным уравнением первого порядка.
Слайд 3
Решение дифференциального уравнения
Решением уравнения первого
порядка называется всякая функция y=(x), которая, будучи подставлена в
уравнение вместе со своей производной y=(x), обращает его в тождество относительно x.
Слайд 4
Общее решение дифференциального уравнения 1-го порядка
Общим решением
дифференциального уравнения первого порядка называется такая функция y =
(x,C), которая при любом значении параметра C является решением этого дифференциального уравнения.
Слайд 5
Уравнение Ф(x,y,C) =0, определяющее общее решение
как неявную функцию, называется общим интегралом дифференциального уравнения первого
порядка.
Слайд 6
Уравнение, разрешенное относительно производной
Если уравнение 1-го
порядка разрешить относительно производной, то оно может быть представлено
в виде
Его общее решение геометрически представляет собой семейство интегральных кривых, т. е. совокупность линий, соответствующих различным значениям постоянной C.
Слайд 7
Постановка задачи Коши
Задача отыскания решения дифференциального
уравнения
,
удовлетворяющего начальному условию
при , называется задачей Коши для уравнения 1-го порядка.
Слайд 8
Геометрически это означает: найти интегральную кривую
дифференциального уравнения
,
проходящую через данную точку
.
Слайд 9
Уравнение с разделяющимися переменными
Дифференциальное уравнение
называется уравнением с разделенными переменными.
Слайд 10
Дифференциальное уравнение 1-го порядка называется уравнением
с разделяющимися переменными, если оно имеет вид:
.
Для решения уравнения делят обе его части на произведение функций
,
а затем интегрируют.
Слайд 11
Пример
Разделим переменные в уравнении
Интегрируем:
Имеем:
.
Слайд 12
Понятие однородной функции
Функция z=f(x,y) называется однородной
порядка k, если при умножении ее аргументов на t
получаем:
Если k=0, то имеем функцию нулевого порядка. Например, функция
нулевого порядка.
Слайд 13
Однородные уравнения
Дифференциальное уравнение первого
порядка называется однородным, если его можно привести к виду
y=
или к виду
где и – однородные функции одного порядка .
Слайд 15
Линейные уравнения 1-го порядка
Дифференциальное уравнение
первого порядка называется линейным, если оно содержит
и в первой степени, т.е. имеет вид
.
Решают такое уравнение с помощью подстановки y=uv, где u и v-вспомогательные неизвестные функции, которые находят, подставляя в уравнение вспомогательные функции и на одну из функций налагают определенные условия.
Слайд 16
Уравнение Бернулли
Уравнением Бернулли называется уравнение 1-го
порядка, имеющее вид
,
где и
Его, как и линейное уравнение решают с помощью подстановки