Дифференциальное уравнение первого порядка

Общий вид дифференциального уравнения первого порядка: .

Если это соотношение разрешить относительно , то получится уравнение вида: . Оно называется дифференциальным уравнением первого порядка, разрешенным относительно производной. Его всегда можно записать в так называемой дифференциальной форме:  или .

Отыскание решения дифференциального уравнения , которое удовлетворяет заданным начальным условиям , является одной из важнейших задач теории дифференциальных уравнений. Эта задача называется задачей Коши.

Уравнения  с  разделяющимися  переменными

Определение: Дифференциальное уравнение  называется уравнением с разделяющимися переменными, если его можно записать в виде: , то есть, если его правая часть есть произведение двух функций, одна из которых не зависит от , а другая от .

Пример 1.

Найти общее решение дифференциального уравнения .

Разделяя переменные  и интегрируя, получаем:  – общий интеграл данного уравнения во всей плоскости .

Пример 2.

Решить дифференциальное уравнение  и найти частное решение, удовлетворяющее начальному условию .

Уравнение является уравнением с разделяющимися переменными. Приведем его к виду: .

Если равны дифференциалы, то равны неопределенные интегралы . Отсюда получаем  Общий интеграл . Подставляем начальное условие : ,

отсюда получаем частный интеграл


Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:  



double arrow
Сейчас читают про: