Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
ВМ.doc
Скачиваний:
2
Добавлен:
07.07.2019
Размер:
3.21 Mб
Скачать

Однородные ду

Ф-ия f(x,y) наз однородной измерения М если имеет место тождество f(xt,yt)=tm(x,y)

f(x,y) = x2-3xy+2y2

f(tx,ty)=(tx)2-3(tx)(ty)+2(ty)2=t2(x2-3xy+2y2)=t2f(x,y) – однородная ф-ия измерения t.

Ур-е M(x,y)dx+N(x,y)dy=0 наз однородным ДУ 1-го порядка, если ф-ии M и N однородные ф-ии одного и того же измерения.

С помощью подстановки y=ux, где u – искомая ф-ия, зависящая от x, ур-е сводится к ур-ю с разделяющимися переменными.

Линейные ДУ 1-го порядка: Ур-е вида y’+p(x)y=q(x)

Для реш-я исп-ют подстановку y=uv; dy=vdu+udv

Ф-ию подбирают т.о., чтобы =0.

Метод Лагранжа.

Линейное ДУ 1-го порядка наз линейным если

Y’+py=0

Для ур-й 1-го порядка это ур-е с разделяющимися переменными. Метод Лагранжа заключается в следующем: сначала мы решаем соответственно однородное ур-е, полученная ф-ия содержит С. Для реш-я исходного ур-я подбираем С т.о., чтобы реш-е однородного ур-я давало реш-е исходного, считая С зависящей от x.

37. ДУ второго порядка

Общий вид: F(x,y,y’,y’’)=0. Общее реш-е содержит 2 независимые произвольные постоянные с1 и с2. Если заданы начальные условия y(x0)=y0, y’(x0) = y’0, то из с-мы можно найти произв постоянные с1 и с2, тем самым найти частное реш-е

Ур-я 2-го порядка решаются путём применения неопределённого интегрирования в след случаях:

1. Пусть

; ; ;

;

+c

2.

Положим , тогда

=> данное ур примет вид: , те получаем ур 1-го порядка с разделяющимися переменными.

Однородные линейные ДУ 2-го порядка имеет вид: ; p,q – нек действительные числа.

Искать решение в виде

λ2+pλ+q=0 – характеристическое ур-е.

1 случай: ур-е имеет 2 действит корня, λ1≠ λ2, тогда общее реш-е имеет вид:

2 случай: ур-е имеет 2 действит совп корня λ1= λ2= λ

Общее реш-е:

3 случай: корни квадратного ур-я мнимые: λ1,2= ,

Общий вид:

Линейные неоднородные ДУ 2-го порядка с постоянными коэффициентами:

Т. Общее реш-е неоднородного ЛДУ 2-го порядка с пост коээф-ми равно решения соответствующего однородного ур-я и частноо реш-я исходного неоднородного ур-я.

Нахождение частного реш-я неоднородного ур-я:

1. Пусть правая часть – показательная ф-ия,

a≠0:

а) m не явл корнем характеристического многочлена, тогда частное реш-е в виде:

б) если характеристическое ур-е имеет 2 разл действ корня, один из кот-х = m, то частное реш-е в виде:

в) если корни характеристического ур-я совпадают и равны m, то частное реш-е в виде:

2. Правая часть неоднородного ур-я – тригонометрическая ф-ия

Частное реш-е в случае, когда ± ki не явл-ся корнем характеристического ур-я

Если же ki явл корнем хар-го ур-я, то частное реш-е в виде:

3. Правая часть линейного ур-я предст собой многочлен Pn(x), тогда частное реш-е в случае когла q≠0 будем искать в виде Qn(x)

Если q=0, p≠0, тогда в виде xQn(x).

34