Loading...
 

Równania różniczkowe rzędu pierwszego o zmiennych rozdzielonych

\( \)
Równanie rzędu pierwszego \( F(t,\,x(t),\,x'(t))=0 \) można na ogół rozwikłać względem zmiennej \( x'(t) \), przedstawiając go w postaci równoważnej

(2)
\( \frac{d\,x}{d\,t}=\varphi(t,x), \)

zwaną postacią kanoniczną RRZ rzędu 1. Takiego równania nie można scałkować przy dowolnej prawej stronie. Poniżej przedstawimy podstawowe typy funkcji, dla których potrafimy podać rozwiązanie bądź to w postaci analitycznej bądź w postaci całek (kwadratur).

1. Funkcja \( \varphi \) nie zależy od zmiennej \( t \):

\( \frac{d\,x}{d\,t}=\varphi(x). \)

Przepisując równanie w postaci \( \frac{d\,x}{\varphi(x)}=d\,t \), a następnie całkując, otrzymujemy rozwiązanie w postaci uwikłanej:

\( \int{\frac{d\,x}{\varphi(x)}}=t+C, \quad C\,\in\,R. \)

 
2. Funkcja \( \varphi \) nie zależy od zmiennej \( x \):
 

\( \frac{d\,x}{d\,t}=\psi(t). \)

Przepisując równanie w postaci \( {d\,x}=\psi(t)\,d\,t \), a następnie całkując, otrzymujemy rozwiązanie w postaci:

\( x= \int{{\psi(t){d\,t}}}+C. \)

 
3. Równanie typu

\( \frac{dx}{dt}=\frac{{}P(t)}{{}Q(x)}. \)


Rozwiązanie sprowadza się do warunku

\( \int{P(t)\,d\,t}=\int{Q(x)\,d\,x}. \)


Oznaczenie. Wszystkie równania rozpatrzone w tym punkcie nazywamy RR rzędu 1 o zmiennych rozdzielonych.




Ostatnio zmieniona Poniedziałek 12 z Czerwiec, 2017 07:55:20 UTC Autor: Vsevolod Vladimirov
Zaloguj się/Zarejestruj w OPEN AGH e-podręczniki
Czy masz już hasło?

Hasło powinno mieć przynajmniej 8 znaków, litery i cyfry oraz co najmniej jeden znak specjalny.

Przypominanie hasła

Wprowadź swój adres e-mail, abyśmy mogli przesłać Ci informację o nowym haśle.
Dziękujemy za rejestrację!
Na wskazany w rejestracji adres został wysłany e-mail z linkiem aktywacyjnym.
Wprowadzone hasło/login są błędne.