«Матрицы и действия над ними»


Пример 9 Найти частное решение дифференциального уравнения  , удовлетворяющее начальному условию  . Выполнить проверку. Решение



бет20/22
Дата01.10.2023
өлшемі2,3 Mb.
#112262
түріУрок
1   ...   14   15   16   17   18   19   20   21   22
Пример 9 Найти частное решение дифференциального уравнения  , удовлетворяющее начальному условию  . Выполнить проверку.
Решение: Сначала найдем общее решение. Данное уравнение уже содержит готовые дифференциалы   и  , а значит, решение упрощается. Разделяем переменные:

Интегрируем уравнение:




Общий интеграл получен, нельзя ли удачно выразить общее решение? Можно. Навешиваем логарифмы:

(Надеюсь, всем понятно преобразование  , такие вещи надо бы уже знать)
Итак, общее решение:

Найдем частное решение, соответствующее заданному начальному условию  . В общее решение вместо «икса» подставляем ноль, а вместо «игрека» логарифм двух:

Более привычное оформление: 
Подставляем найденное значение константы   в общее решение.
Ответ: частное решение: 
Проверка: Сначала проверим, выполнено ли начальное условие  :
 – всё гуд.
Теперь проверим, а удовлетворяет ли вообще найденное частное решение   дифференциальному уравнению. Находим производную:

Смотрим на исходное уравнение:   – оно представлено в дифференциалах. Есть два способа проверки. Можно из найденной производной выразить дифференциал  :

Подставим найденное частное решение   и полученный дифференциал   в исходное уравнение 

Используем основное логарифмическое тождество  :

Получено верное равенство, значит, частное решение найдено правильно.
Второй способ проверки зеркален и более привычен: из уравнения   выразим производную, для этого разделим все штуки на  :

И в преобразованное ДУ подставим полученное частное решение   и найденную производную  . В результате упрощений тоже должно получиться верное равенство.


Достарыңызбен бөлісу:
1   ...   14   15   16   17   18   19   20   21   22




©emirsaba.org 2024
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет