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

Грубо говоря, нужно провести гладкую кривую в области D так, чтобы расставленные на D стрелки показывали в каждой точке направление касательной к искомой кривой.

First Prev Next Last Go Back Full Screen Close Quit

Решить дифференциальное уравнение

M(x; y)dx + N(x; y)dy = 0;

это значит описать всё множество интегральных кри-

вых этого уравнения в области определения этого уравнения.

Поле направлений

First Prev Next Last Go Back Full Screen Close Quit

Замечания. Векторное поле дифференциального уравнения заданного в дифференциальной форме запи-

си (1.11) может содержать направления параллельные оси ординат.

First Prev Next Last Go Back Full Screen Close Quit

Часто уравнения интегральных кривых дифференциального уравнения (1.11) задаются в виде:

(x; y) = 0;

(1.12)

при этом переменные x и y входят в уравнение (1.12) равноправно.

First Prev Next Last Go Back Full Screen Close Quit

Если соотношение (1.12) удаётся записать в виде

y = '(x); x 2 (a; b);

то это будет решение дифференциального уравнения (1.11) на интервале (a; b).

First Prev Next Last Go Back Full Screen Close Quit

Если интегральная кривая (1.12) задана параметриче-

ски

 

x = '(t)

 

 

t 2 ( ; );

 

 

причём '0(t) 2 +

y = (t);

 

0(t)

2 > 0 для всех t 2 ( ; ), то

 

 

 

 

 

('(t); (t))

0 на ( ; ) и

 

d (t) f('(t); (t)) d'(t) на ( ; ):

First Prev Next Last Go Back Full Screen Close Quit

1.4.

Теорема Кош´и

Рассмотренный выше пример простейшего дифферен-

циального уравнения (1.7) первого порядка, а так-

же геометрическая интерпретация дифференциального

уравнения первого порядка показывают, что дифферен-

циальное уравнение первого порядка вида y0 = f(x; y),

где

 

f : D - R; D dom f R2;

множество решений.

имеет бесчисленное !

First Prev Next Last Go Back Full Screen Close Quit

 

Для того чтобы из этого бесчисленного множества ре-

шений выделить определенное решение, обычно прихо-

дится задавать значение искомой функции y0 при неко-

тором значении аргумента x0. Пару чисел x0; y0 называ-

ют начальными условиями, или начальными данными,

решения.

Геометрически задание начальных условий равносиль-

но заданию точки (x0; y0) 2 D – ¾начальной точки¿ на

плоскости xOy.

First Prev Next Last Go Back Full Screen Close Quit

Будем говорить, что решение y = '(x); x 2 (a; b); урав-

нения y0 = f(x; y) удовлетворяет начальным условиям

x0 2 (a; b); y0 2 R,

если '(x0) = y0, то

есть, если

(x0; y0) 2 graf '.

 

 

Отыскание решения

дифференциального

уравнения

y0 = f(x; y), удовлетворяющего заданным начальным

условиям x0 2 (a; b); y0 2 R является одной из важней-

ших задач теории дифференциальных уравнений. Эта

задача называется задачей Кош´и.

 

 

First Prev Next Last Go Back Full Screen Close Quit

Естественно возникает вопрос, всегда ли существует

решение задачи Кош´и, и, если существует, будет ли оно

единственным.

Ответы на эти вопросы дает теорема Кош´и – теорема

существования и единственности решения дифференци-

ального уравнения первого порядка, разрешённого от-

носительно производной.

First Prev Next Last Go Back Full Screen Close Quit

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]