Полезное:
Как сделать разговор полезным и приятным
Как сделать объемную звезду своими руками
Как сделать то, что делать не хочется?
Как сделать погремушку
Как сделать так чтобы женщины сами знакомились с вами
Как сделать идею коммерческой
Как сделать хорошую растяжку ног?
Как сделать наш разум здоровым?
Как сделать, чтобы люди обманывали меньше
Вопрос 4. Как сделать так, чтобы вас уважали и ценили?
Как сделать лучше себе и другим людям
Как сделать свидание интересным?
Категории:
АрхитектураАстрономияБиологияГеографияГеологияИнформатикаИскусствоИсторияКулинарияКультураМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОхрана трудаПравоПроизводствоПсихологияРелигияСоциологияСпортТехникаФизикаФилософияХимияЭкологияЭкономикаЭлектроника
|
Проиллюстрируем на примерах.
а) Проинтегрировать уравнение . Имеем случай 1. Введем параметризацию уравнения, полагая . Тогда . Дифференцируя по переменной x, имеем или . Отсюда p = -x + C, p = -2x. Освобождаемся от параметра p, подставляя поочередно оба результата в выражение для y, найдем общее решение и решение . б) Решить уравнение . Имеем случай 2. Положим . Тогда . Дифференцируя по y, получим
или . Получилось однородное уравнение, кроме того, также является и линейным. Интегрируя, находим . Освобождаясь от параметра p, получим или . в) Проинтегрировать уравнение . Положим . Тогда . Имеем случай 1, кроме того, уравнение не содержащее переменную x. Дифференцируя, получаем . Заменяя dy через p dx, затем, интегрируя, находим . Можно было бы при решении уравнений вида воспользоваться здесь приведенными зависимостями , однако, нет в этом необходимости, поскольку путем операций дифференцирования и интегрирования соответствующие результаты получаются просто и естественным образом. Вернемся к рассматриваемому примеру. Итак, общее решение в параметрической форме имеет вид
.
Здесь параметр p легко можно исключить. Из первого уравнения находим . Затем подставляя во второе, окончательно получим решение в явном виде .
3. Уравнение Лагранжа. Уравнение вида , где - данные дифференцируемые функции производной , называется уравнением Лагранжа. В уравнении Лагранжа переменная y является линейной функцией от x с коэффициентами, зависящими от . Полагая , уравнение Лагранжа сводится к интегрированию линейного уравнения. Кроме того, уравнение Лагранжа может иметь особые решения. Если уравнение имеет вещественные корни , то, кроме того, такие получим решения , уравнения Лагранжа. Среди них могут быть особые решения. Геометрически особые решения уравнения Лагранжа представляют прямые. Рассмотрим пример. Найти решения уравнения . Положим . Тогда . Дифференцируя по , получим . Отсюда . Сразу же найдем решения, отвечающие корням уравнения . Для p = 0 имеем решение y = 0, а для p = 1, будем иметь y = x – 1. Далее уравнение запишем в виде
.
Имеем линейное уравнение, кроме того, также является уравнением с разделяющимися переменными. Интегрируя, находим . Итак, общий интеграл в параметрической форме записывается так
или . Исключив параметр , общее решение запишется . Решение y = 0 является особым, поскольку оно не выделяется из общего решения. Функция y = x – 1 является частным решением, так как она выделяется из общего решения при C = 0.
4. Уравнение Клеро. Если в уравнении Лагранжа положить , то оно принимает вид . Такое уравнение называется уравнением Клеро. При этом функция полагается дважды непрерывно дифференцируемой. Если в уравнении Клеро подставить С вместо , то получим общее решение уравнения Клеро . Особая интегральная кривая, как огибающая семейства интегральных кривых определяется в параметрической форме так
.
Таким образом, общее решение уравнения Клеро геометрически представляет собой семейство прямых на координатной плоскости, а особое решение – огибающую этого семейства. Далее решим следующее уравнение . Имеем уравнение Клеро. Общее решение получаем, заменяя в нем на С: . Особое решение определяется из системы , где второе уравнение получено из первого путем дифференцирования по С. Исключив из системы параметр С, получим особое решение . Итак, особое решение геометрически представляет параболу, а общее решение – касательные к этой параболе.
|