Лекция Клеро және Лагранж теңдеулері Туындысына қатысты шешілмейтін дифференциалдық теңдеулерді қарастырайық. Оларға Лагранж және Клеро теңдеулері жатады. Лагранж теңдеуі (1)
8-лекция Клеро және Лагранж теңдеулері
Туындысына қатысты шешілмейтін дифференциалдық теңдеулерді қарастырайық. Оларға Лагранж және Клеро теңдеулері жатады.
Лагранж теңдеуі (1) түріндегі теңдеу Лагранж теңдеуі деп аталады, мұндағы және функциялары -тен тәуелді белгілі функциялар.
деп көмекші параметр енгіземіз. Сонда (1) теңдеу келесі түрге келеді:
(1 ) (1 ) теңдеуді бойынша дифференциалдап аламыз және параметрі -тен тәуелді функция болатыны ескере отырып:
(1 ) Соңғы теңдеуден кеібір шешімдерін табуға болады. Егер кез келген мәні үшін келесі шартты қанағаттандыратын болса онда соңғы теңдеуі тепе-тендікке айналады.
Егер параметрі тұрақты шама болса, оның туындысы болады және (1 ) теңдеуінің екі жағы нөлге тең болады.
мәніне сәйкес теңдеуі -тен тәуелді сызықты функция болады. Осы функцияны табу үшін мәнін (1 ) теңдеуіне қоямыз.
(1) теңдеуі үшін және шешімі ерекше болады.
Енді жалпы шешімін табайық. Ол үшін (1 ) теңдеуін келесі түрде жазайық:
Бұл біртекті емес 1-ші ретті сызықты дифференциалдық теңдеу болады, мұнда p айнымалысын тәуелді x функциясын қарастыру керек.
Оны шешіп
(2) параметрінің орнына (1 ) және (2) теңдеулерінде кері алмастыру жасап, (1) теңдеуінің жалпы инегралы шығады:
Клеро теңдеуі (1) түріндегі дифференциалды теңдеу Клеро теңдеуі деп аталады, мұндағы функциясы -тен тәуелді белгілі функция.
деп көмекші параметр енгіземіз. Сонда (1) теңдеу келесі түрге келеді:
(1 ) (1 ) теңдеуді бойынша дифференциалдап аламыз және параметрі -тен тәуелді функция болатыны ескере отырып:
Соңғы теңдеу екі теңдеуге бөлінеді:
(2) және (3)
1) Егер болса, онда интегралғанда шығады. (1 ) теңдеуін есепке ала отырып, (1) дифференциалдық теңдеуінің жалпы шешуі:
(4) 2) Егер болса, онда теңдеудің дербес шешуі параметрлік түрде аламыз
(5) Бұл шешу Клеро теңдеуінің ерекше шешуі: ол теңдеудің жалпы шешуінде болмайды.