Университеттің 85 жылдығына арналған «Қазіргі заманғы математика:
проблемалары және қолданыстары» III халықаралық Тайманов оқуларының
материалдар жинағы, 25 қараша, 2022 жыл
445
танымдық белсенділігі артады, танымдық
қызығушылық қалыптасады,
зияткерлік және шығармашылық қабілеттері дамиды;
ғылыми әдебиетпен ӛзіндік зерттеу және шығармашылық жұмыс жасау
дағдылары мен іскерліктері қалыптасады.
Дифференцалдық теңдеулерге арналған алғашқы сабақтарда тӛмендегідей
теориялық материалдар баяндалады.
Сабақ барысы:
Анықтама: Дифференциадық теңдеулер – ізделінетін функцияны оның әр түрлі
ретті туындыларымен (немесе дифференциалдарымен) және тәуелсіз айнымалылармен
байланыстыратын теңдеулер.
Анықтама: Егер ізделінді функция тек бір
ғана айнымалыдан тәуелді болса, онда
дифференциалдық теңдеу қарапайым деп аталады.
Қарапайым дифференциалдық теңдеуді мына түрде жазуға болады:
F(x; y; y
'
) = 0
y
'
= f(x; y)
Анықтама: Теңдеудің құрамындағы ең жоғарғы туындының реті дифференциалдық
теңдеудің реті деп аталады.
А)
Б)
y
+ ky by sin x = 0
y + 2xy
2
+5 = 0
II ретті
I ретті
Анықтама: Дифференциалдық теңдеуді қанағаттандыратын,
яғни оны тепе-
теңдікке айналдыратын y=f (x) функциясы теңдеудің жалпы шешімі деп аталады.
Мысал:
y = x
2
2y − xy
'
= 0
y
'
= 2x
2 ∙ x
2
− x ∙ 2x = 0
2x
2
− 2x
2
= 0
0 = 0
Анықтама: Дифференциалдық теңдеудің шешімін анықтау интегралдау есебі деп
аталады.
Мысалы:
y
'
= cosx
теңдеуін шешейік
dy = cosxdx
∫ dy = ∫ cosxdx
y = sinx + C
y
'
=
dy
d
X
dy
= cosx
d
X
Енді келесі нақты шешімін табуға есеп шығарып кӛрейік. (Коши есебі)
y(2) = 3
y
'
=
dy
d
X
y
'
= 2x − 1
dy
= 2x − 1
d
X
dy = (2x − 1)dx
∫ dy = ∫(2x − 1)dx
y = x
2
− x + C
- жалпы жағдайы
енді дербес жағдайын қарастырайық
3 = 2
2
− 2 + C
C = 1
y = x
2
− x + 1
– нақты шешімі.
Анықтама. n-ші ретті дифференциалдық теңдеудің
- бастапқы деп аталатын
шарттарды қанағаттандыратын дара шешімін табу Коши есебі (Огюстен Луи Коши (1789-
1857) - француз математигі) деп аталады.
Келесі сабақтарда дифференциалдық теңдеулерге келтірілетін есептер, мысалдар
қарастыруға болады. Басты мақсат оқушыларды физика, экономика және басқа салаларда
дифференциалдық теңдеулерді қолданумен таныстыру.