Виды ДУ 1 порядка и методы их решения презентация

Содержание

ДУ вида где f1(x) и f2(y) – непрерывные функции, называется уравнением с разделяющимися переменными. 4

Слайд 121.4. ВИДЫ ДУ 1 ПОРЯДКА И МЕТОДЫ ИХ РЕШЕНИЯ
1
УРАВНЕНИЯ С РАЗДЕЛЯЮЩИМИСЯ ПЕРЕМЕННЫМИ


Слайд 2
ДУ вида

где f1(x) и f2(y) – непрерывные функции, называется уравнением с

разделяющимися переменными.

4


Слайд 3Правая часть такого уравнения представляет собой произведение, в котором один сомножитель

зависит только от х, а другой – от у.
Метод решения таких уравнений называется методом разделения переменных.
Для его использования запишем производную как отношение дифференциала функции к дифференциалу независимой переменной:

Слайд 4Теперь уравнение нужно преобразовать к виду, в котором дифференциал и функция

переменной х окажутся в одной части равенства, а переменной у – в другой:

Пусть у=φ(х) является решением уравнения (4). Тогда подставляя у=φ(х), получим тождество: два дифференциала равны друг другу. При этом справа дифференциал выражен через переменную х, а слева – через у.


Слайд 5
Так как дифференциалы равны, то неопределенные интегралы от этих выражений будут

отличаться на произвольную постоянную величину:

Слайд 6ПРИМЕРЫ.
1
Найти частное решение уравнения

при у0 =4, х0 =-2.


Слайд 7РЕШЕНИЕ.


Слайд 8Потенцируем:

Это общее решение уравнения, описывающее семейство интегральных кривых.
Для нахождения частного решения

подставим начальные условия:

Частное решение будет иметь вид:



Слайд 92
Найти общее решение уравнения


Слайд 10РЕШЕНИЕ.
Сделаем замену:
Тогда уравнение будет иметь вид:


Слайд 11Возвращаемся к старым переменным:


Слайд 122
НЕПОЛНЫЕ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЕ УРАВНЕНИЯ
ДУ первого порядка называется неполным,
если функция явно зависит только от
одной

переменной (х или у).

Слайд 131
Пусть функция зависит только от х.
Решением этого уравнения будет


Слайд 142
Пусть функция зависит только от у.
Решением этого уравнения будет


Слайд 15ПРИМЕР.
Найти общее решение уравнения


Слайд 16РЕШЕНИЕ.


Слайд 173
ЛИНЕЙНЫЕ ДУ ПЕРВОГО ПОРЯДКА
ДУ первого порядка называется линейным,
если оно имеет вид

5


Слайд 18Функции f(x) и g(x) – непрерывны.
Неизвестная функция и ее производная входят

в такое уравнение линейно.

Если g(x)=0, то уравнение называется
однородным.

Если g(x) не равно 0, то уравнение
называется неоднородным.


Слайд 19Для решения неоднородного ДУ первого порядка используется
метод вариации постоянной
Сначала решается

однородное уравнение методом разделения переменных:

Слайд 20
Это получено решение однородного ДУ.
Теперь ищем общее решение неоднородного ДУ. Будем

полагать, что С2 является новой неизвестной функцией от х: С2(х), т.е.

Слайд 21Подставляем это выражение в исходное уравнение (5) и находим неизвестную функцию

С2(х).

Слайд 22Интегрируем последнее выражение:
Результат интегрирования подставляем в общее решение однородного уравнения:

Это получено

общее решение неоднородного ДУ.

Слайд 23ПРИМЕРЫ.
1
Найти общее решение уравнения


Слайд 24РЕШЕНИЕ.
Решаем однородное уравнение методом разделения переменных:


Слайд 25Получили решение однородного ДУ.
Теперь ищем общее решение неоднородного ДУ. Полагаем, что

С2 является новой неизвестной функцией от х: С2(х), т.е.

Подставляем в исходное уравнение:


Слайд 26Интегрируем:
Подставляем в общее решение однородного уравнения:


Слайд 272
Найти общее решение уравнения


Слайд 28РЕШЕНИЕ.
Решаем однородное уравнение методом разделения переменных:


Слайд 29Получили общее решение однородного ДУ.
Теперь ищем общее решение неоднородного ДУ. Полагаем,

что С2 является новой неизвестной функцией от х: С2(х), т.е.

Подставляем в исходное уравнение:


Слайд 30Интегрируем:
Подставляем в общее решение однородного уравнения:


Обратная связь

Если не удалось найти и скачать презентацию, Вы можете заказать его на нашем сайте. Мы постараемся найти нужный Вам материал и отправим по электронной почте. Не стесняйтесь обращаться к нам, если у вас возникли вопросы или пожелания:

Email: Нажмите что бы посмотреть 

Что такое ThePresentation.ru?

Это сайт презентаций, докладов, проектов, шаблонов в формате PowerPoint. Мы помогаем школьникам, студентам, учителям, преподавателям хранить и обмениваться учебными материалами с другими пользователями.


Для правообладателей

Яндекс.Метрика