Files

92 lines
3.8 KiB
Markdown
Raw Blame History

This file contains ambiguous Unicode characters

This file contains Unicode characters that might be confused with other characters. If you think that this is intentional, you can safely ignore this warning. Use the Escape button to reveal them.

>Понятие ДУ 1-го порядка, решение ДУ, задача Коши, геометрический смысл ДУ и его решения. Понятия общего и частного решений для ДУ 1-го порядка.
Определение:
Дифференциальным уравнением 1-го порядка называется уравнение вида:
$$
F(x, y, y') = 0
$$
где $F$ - некоторая функция от трех переменных $x, y, y'$, $y'$ - первая производная функции $y$ по переменной $x$.
Решением дифференциального уравнения 1-го порядка называется любая функция $y = f(x)$, удовлетворяющая этому уравнению на некотором интервале, т.е. такая, что:
$$
F(x, f(x), f'(x)) = 0
$$
для всех $x$ из некоторого интервала.
Задача Коши для дифференциального уравнения 1-го порядка состоит в нахождении решения уравнения, удовлетворяющего начальному условию вида:
$$
y(x_0) = y_0
$$
где $x_0$ и $y_0$ - заданные числа.
Геометрический смысл дифференциального уравнения 1-го порядка заключается в том, что оно определяет направление касательной к графику решения уравнения в каждой точке. Решение уравнения - это кривая, касательная к которой в каждой точке имеет направление, заданное дифференциальным уравнением.
Понятия общего и частного решений для дифференциального уравнения 1-го порядка:
Общим решением дифференциального уравнения 1-го порядка называется множество всех решений уравнения, зависящих от произвольной постоянной.
Частным решением дифференциального уравнения 1-го порядка называется конкретное решение уравнения, полученное из общего решения путем присваивания произвольной постоянной определенного значения.
Примеры:
1. Найти общее решение дифференциального уравнения 1-го порядка:
$$
y' = 2x
$$
Решение:
Интегрируем обе части уравнения:
$$
y = x^2 + C
$$
где $C$ - произвольная постоянная.
Ответ: Общее решение дифференциального уравнения $y' = 2x$ имеет вид $y = x^2 + C$.
2. Найти частное решение дифференциального уравнения 1-го порядка:
$$
y' = 2x
$$
с начальным условием $y(1) = 2$.
Решение:
Найдем общее решение уравнения:
$$
y = x^2 + C
$$
Подставим начальное условие:
$$
2 = 1^2 + C
$$
Найдем значение произвольной постоянной:
$$
C = 1
$$
Подставим значение произвольной постоянной в общее решение:
$$
y = x^2 + 1
$$
Ответ: Частное решение дифференциального уравнения $y' = 2x$ с начальным условием $y(1) = 2$ имеет вид $y = x^2 + 1$.