Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

DifYr

.pdf
Скачиваний:
7
Добавлен:
11.05.2015
Размер:
3.77 Mб
Скачать

Пусть, далее, точка M0(x0; y0) изолированная особая точка дифференциального уравнения (1.69), т.е.

P(x0; y0) = Q(x0; y0) = 0;

а функции P; Q непрерывны и имеют непрерывные частные производные в некоторой "- окрестности точки

M0.

First Prev Next Last Go Back Full Screen Close Quit

Рассмотрим несколько типичных особых точек уравнения (1.69).

Пример 17. Решить уравнение

2y dx - x dy = 0:

(1.70)

First Prev Next Last Go Back Full Screen Close Quit

Решение.

Так как M(x; y) = 2y; N(x; y) = x, то область определения уравнения (1.70) есть R2.

Определим тип уравнения.

First Prev Next Last Go Back Full Screen Close Quit

Тип уравнения (1.70) – уравнение с разделяющимися переменными.

Так как @M@y = 2, а @N@x = - 1, то уравнение (1.70) не является уравнением в полных дифференциалах.

Попробуем найти интегрирующий множитель.

First Prev Next Last Go Back Full Screen Close Quit

Будем искать интегрирующий множитель = (z); z = '(x; y). Запишем

d ln

=

 

@M@y - @N@x

=

 

3

:

dz

 

 

@z

@z

@z

@z

 

 

 

 

 

 

 

N@x

- M@y

 

-x@x

- 2y@y

 

First Prev Next Last Go Back Full Screen Close Quit

Положим z = '(x; y) = x. Тогда

d ln

=

3

:

(1.71)

dx

 

-x

 

 

 

Решая уравнение (1.71) получим = x13.

First Prev Next Last Go Back Full Screen Close Quit

После умножения уравнения (1.70) на интегрирующий множитель = x13 получим уравнение в полных дифференциалах

 

 

2y

1

 

dU(x; y) =

 

 

 

dx -

 

dy = 0:

 

x3

x2

 

|{z}

|{z}

 

 

M

N

First Prev Next Last Go Back Full Screen Close Quit

Находим функцию U:

2y

 

 

U(x; y) = Z x3 dx + '(y) = - yx12 + '(y)

Дифференцируем по y:

 

- 1

= - 1

+ '0(y);

x2

x2

 

то есть

'0(y) = 0 и '(y) = C:

First Prev Next Last Go Back Full Screen Close Quit

Итак, U(x; y) = - xy2 + C и y = Cx2 есть общее решение уравнения (1.70) в области R2 n f(0; 0)g.

First Prev Next Last Go Back Full Screen Close Quit

Итак, семейство ветвей парабол y = Cx2 есть общее решение в R2 n f(0; 0)g.

Через начало координат не проходит ни одна интегральная кривая уравнения (1.70).

Начало координат – особая точка, называемая узлом.

First Prev Next Last Go Back Full Screen Close Quit

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]