Геометрическая интерпретация ДУ 1-го порядка. Поле направлений. Геометрическое решение ДУ 1-го порядка с помощью изоклин

 

Пусть для ДУ выполняется условие существования и единственности, т.е. через любую точку  проходит ровно одна интегральная кривая - график частного решения .

Угловой коэффициент касательной к интегральной кривой в точке  равен . Таким образом, в каждой точке области  ДУ (2.1.2) задает направление касательной к интегральной кривой, проходящей через эту точку  В  задано поле направлений (см. рис. 32).

Рис. 32

Опр. Изоклиной ДУ (2.1.2) называется кривая, во всех точках которой угловой коэффициент касательной к интегральной кривой, проходящей через заданную точку, одинаковый и равен заданному .

Уравнение изоклины:

Рис. 33

Пример.

Рис. 34

Уравнение изоклин:

Прямая  является изоклиной  и является интегральной кривой, т.к.  – частное решение ДУ, т.е. является асимптотой для интегральных кривых (другие интегральные кривые приближаются к этой прямой, но не пересекают ее, т.к. через одну точку проходит только одна интегральная кривая.)

При

При

Отсюда на прямой  находятся точки локального минимума решений ДУ.

.

  (см. рис. 34).

 

 


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



double arrow
Сейчас читают про: