Разделы презентаций


ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЕ УРАВНЕНИЯ

Содержание

Дифференциальным уравнением (ДУ) называется уравнение, содержащее производные от искомой функции или её дифференциалы. или

Слайды и текст этой презентации

Слайд 1ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЕ УРАВНЕНИЯ

ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЕ УРАВНЕНИЯ

Слайд 2Дифференциальным уравнением (ДУ) называется уравнение, содержащее производные от искомой функции

или её дифференциалы.

или

Дифференциальным уравнением (ДУ) называется уравнение, содержащее производные от искомой функции или её дифференциалы.		или

Слайд 3Примеры ДУ:

Примеры ДУ:

Слайд 4Наивысший порядок производной, входящей в уравнение, называется порядком ДУ.

Решением ДУ

называется такая функция, подстановка которой в уравнение обращает его в

тождество.
Наивысший порядок производной, входящей в уравнение, называется порядком ДУ.Решением ДУ называется такая функция, подстановка которой в уравнение

Слайд 5Пример 1. Показать, что данная функция является решением

ДУ

Пример 1. Показать, что данная функция 		     		является решением ДУ

Слайд 6Решение:
Т.о. функции вида являются решениями

данного ДУ при любом выборе постоянных С1 и С2:
Подставим:

Решение:	Т.о. функции вида				      являются решениями данного ДУ при любом выборе постоянных С1

Слайд 7Дифференциальные уравнения I порядка

Дифференциальные уравнения  I порядка

Слайд 8
Общим решением ДУ I порядка называется функция , которая зависит от

одного произвольного постоянного С.


или
или
(неявный вид)
ДУ I порядка имеет вид



Общим решением ДУ I порядка называется функция			, которая зависит от одного произвольного постоянного С.			илиили(неявный вид)ДУ I порядка

Слайд 9
Частным решением ДУ I порядка называется любая функция полученная из

общего решения при конкретном значении постоянной С=С0.


или
(неявный вид)

Частным решением ДУ I порядка называется любая функция			 полученная из общего решения 		 при конкретном значении постоянной

Слайд 10Пример 2. ДУ:




-общее решение
частные решения

Пример 2.		ДУ: 					-общее решениечастные решения

Слайд 11Геометрически:
Общее решение ДУ есть семейство интегральных кривых на плоскости Оху;
Частное

решение ДУ -одна кривая этого семейства, проходящая через точку


-общее решение

х

у

-частное решение

(х0, у0)

Геометрически: Общее решение ДУ			есть семейство интегральных кривых на плоскости Оху;Частное решение ДУ			  -одна кривая этого семейства,

Слайд 12Задача отыскания конкретного частного решения данного ДУ по начальным данным

называется задачей Коши (Cauchy).



или
Условие, что при х=х0 функция у

должна быть равна заданному числу у0 называется начальным условием.
Задача отыскания конкретного частного решения данного ДУ по начальным данным называется задачей Коши (Cauchy). 					илиУсловие, что при

Слайд 13Пример 3. Решить задачу Коши:




-общее решение
Решение:
Подставим в общее

решение начальные условия:

-частное решение
х
у

Пример 3.	 Решить задачу Коши: 					-общее решениеРешение: Подставим в общее решение начальные условия:		-частное решениеху

Слайд 14Теорема существования и единственности решения задачи Коши.
Если в уравнении функция

f(x,y) и её частная производная непрерывны в некоторой области D,

содержащей точку (х0;у0), то существует единственное решение этого уравнения, удовлетворяющее начальному условию
Теорема существования и единственности решения задачи Коши.Если в уравнении 			функция f(x,y) и её частная производная 		непрерывны в

Слайд 151. ДУ I порядка с разделёнными переменными.
Если каждая часть ДУ

представляет собой произведение некоторого выражения, зависящего от одной переменной, на

дифференциал этой переменной, то говорят, что переменные в этом уравнении разделены.

В этом случае уравнение достаточно проинтегрировать:
1. ДУ I порядка с разделёнными переменными.Если каждая часть ДУ представляет собой произведение некоторого выражения, зависящего от

Слайд 16Пример 4. Решить ДУ:




Решение:


С
общее решение:
или
Геометрически: получили семейство концентрических

окружностей с центром в начале координат и радиусом С.
С
х
у
0

Пример 4.	 	Решить ДУ: 					Решение: 				Собщее решение:илиГеометрически: получили семейство концентрических окружностей с центром в начале координат и

Слайд 17Пример 5. Решить ДУ:




Решение:


С
общее решение:
или
х
у
0
С=1
С=1
С=3
С=3
С=-2
С=-2

Пример 5.	 	Решить ДУ: 					Решение: 				Собщее решение:илиху0С=1С=1С=3С=3С=-2С=-2

Слайд 182. ДУ I порядка с разделяющимися переменными.
Уравнения, в которых переменные

разделяются, называются ДУ с разделяющимися переменными.
где
некоторые функции.

2. ДУ I порядка с разделяющимися переменными.Уравнения, в которых переменные разделяются, называются ДУ с разделяющимися переменными.гденекоторые функции.

Слайд 19интегрируем:

интегрируем:

Слайд 20Замечание:
При проведении почленного деления ДУ на


могут быть потеряны

некоторые решения. Поэтому следует отдельно решить уравнение


и установить те

решения ДУ, которые не могут быть получены из общего решения- особые решения.
Замечание: При проведении почленного деления ДУ на 	могут быть потеряны некоторые решения. Поэтому следует отдельно решить уравнение

Слайд 21Пример 6. Найти общее и частное решение ДУ:




Решение:



1) Найдём

общее решение ДУ:

Пример 6.	 Найти общее и частное решение ДУ:					Решение: 				⇒1) Найдём общее решение ДУ:

Слайд 22Итак, общее решение ДУ:
2) Найдём частное решение ДУ, если


Подставим эти начальные условия в общее решение ДУ и найдем

С:

- частное решение ДУ.


Ответ: общее решение
частное решение

Итак, общее решение ДУ: 2) Найдём частное решение ДУ, если Подставим эти начальные условия в общее решение

Слайд 23Геометрически:
х
у
общее решение

частное решение
у = 2х
(5;10)

Геометрически: хуобщее решениечастное решениеу = 2х(5;10)

Слайд 24Пример 7. Найти общее решение ДУ:




Решение:


Пример 7.	 	Найти общее решение ДУ:					Решение:

Слайд 25





или

Ответ. Общее решение:

или⇒Ответ. Общее решение:

Слайд 26Нахождение особого решения:
Здесь уравнение имеет вид ху=0

Его решения х=0, у=0 являются решениями данного ДУ, но

не получаются из общего решения ни при каких значениях произвольной постоянной.
Значит, решения х = 0, у = 0 являются особыми.
Нахождение особого решения:Здесь уравнение	 		  имеет вид ху=0   Его решения х=0, у=0 являются решениями

Слайд 27Пример 8. Найти общее решение ДУ:




Решение:


Пример 8.	 	Найти общее решение ДУ:					Решение:

Слайд 28





или

или⇒

Слайд 29Геометрически:
общее решение

С=5
С=3
С=1
С=-2
С=-5
х
у

Геометрически: общее решениеС=5С=3С=1С=-2С=-5ху

Слайд 30Пример 9. Решить задачу Коши:




Решение:


1) Найдём общее решение

ДУ:

Пример 9.	 	Решить задачу Коши: 					Решение: 				1) Найдём общее решение ДУ:

Слайд 31
или
Итак, общее решение ДУ:
С

илиИтак, общее решение ДУ:С

Слайд 322) Найдём частное решение ДУ, если
Подставим эти начальные условия

в общее решение и найдем С:

частное решение ДУ:
или

2) Найдём частное решение ДУ, если Подставим эти начальные условия в общее решение	 			 и найдем С:						частное

Слайд 33Геометрически:
общее решение

частное решение
(0;1)
С=5
С=-3
С=-6
С=0
х
у

Геометрически: общее решениечастное решение(0;1)С=5С=-3С=-6С=0ху

Слайд 34Пример 10. Решить задачу Коши:




Решение:


1) Найдём общее решение

ДУ:

Пример 10.	 Решить задачу Коши: 					Решение: 				1) Найдём общее решение ДУ:

Слайд 35Итак, общее решение ДУ:

Итак, общее решение ДУ:⇒

Слайд 362) Найдём частное решение ДУ, если
Подставим эти начальные условия

в общее решение и найдем С:

Тогда, частное решение ДУ:

2) Найдём частное решение ДУ, если Подставим эти начальные условия в общее решение	 			 и найдем С:						Тогда,

Слайд 37Геометрически:
общее решение

частное решение
С=1
С=-5
С=9
С=-1
х
у
(0;4)

Геометрически: общее решениечастное решениеС=1С=-5С=9С=-1ху(0;4)

Обратная связь

Если не удалось найти и скачать доклад-презентацию, Вы можете заказать его на нашем сайте. Мы постараемся найти нужный Вам материал и отправим по электронной почте. Не стесняйтесь обращаться к нам, если у вас возникли вопросы или пожелания:

Email: Нажмите что бы посмотреть 

Что такое TheSlide.ru?

Это сайт презентации, докладов, проектов в PowerPoint. Здесь удобно  хранить и делиться своими презентациями с другими пользователями.


Для правообладателей

Яндекс.Метрика