Рады, что вам понравилась статья 😊
Дифференциальные уравнения относительно функции одной переменной это уравнения, в которые входят независимая переменная , функция и ее производные. Простейшее дифференциальное уравнение это поиск первообразной по заданной функции. В виде уравнения эта задача записывается так:
Порядок дифференциального уравнения это наибольший порядок входящих в уравнение производных неизвестной функции. Например, только что написанное уравнение имеет первый порядок. Произвольное уравнение -го порядка записывается в виде:
Произвольное уравнение -го порядка записывается в виде:
Решить дифференциальное уравнение означает найти все его решения. По задаче нахождения первообразной можно сделать вывод, что общее решение дифференциального уравнения -го порядка зависит от одной произвольной постоянной. И вообще, чтобы найти частное решение дифференциального уравнения первого порядка, нужно задать значение которое принимает искомая функция при заданном значении.
Пример 1
Найти общее решение дифференциального уравнения и найти частное решение удовлетворяющее условию .
Общее решение есть первообразная функции стоящей в правой части:
Частное решение находим из данного условия:. Отсюда и частное решение .
Можно поставить следующую задачу: Найти дифференциальное уравнение, которому удовлетворяет заданное семейство функций. Рассмотрим пример.
Пример 2
Составить дифференциальное уравнение, которому удовлетворяет заданное семейство функций .
Продифференцируем функцию : или . Теперь мсключим . Из выражения семейства функций, находим: . Окончательно получаем следующее дифференциальное уравнение:.
Можно было бы сразу записать и тогда дифференциальное уравнение имело бы вид , что в общем то же самое.