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математика

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4. ȾɂɎɎȿɊȿɇɐɂȺɅɖɇɕȿ ɍɊȺȼɇȿɇɂə ɉȿɊȼɈȽɈ ɉɈɊəȾɄȺ

ȼ ɨɛɳɟɦ ɫɥɭɱɚɟ ɞɢɮɮɟɪɟɧɰɢɚɥɶɧɨɟ ɭɪɚɜɧɟɧɢɟ ɩɟɪɜɨɝɨ ɩɨɪɹɞɤɚ ɦɨɠɟɬ ɛɵɬɶ ɡɚɩɢɫɚɧɨ ɜ ɜɢɞɟ

 

F( x, y, yc) 0

 

 

 

 

 

 

 

(4.1)

ɢɥɢ, ɟɫɥɢ ɪɚɡɪɟɲɢɬɶ ɟɝɨ ɨɬɧɨɫɢɬɟɥɶɧɨ yc, ɜ ɧɨɪɦɚɥɶɧɨɣ ɮɨɪɦɟ

ɍ

 

yc f ( x, y).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(4.2)

 

Ɋɟɲɟɧɢɟɦ ɞɢɮɮɟɪɟɧɰɢɚɥɶɧɨɝɨ ɭɪɚɜɧɟɧɢɹ ɧɚ ɢɧɬɟɪɜɚɥɟ (a,ɜɌ) ɧɚɡɵɜɚɟɬɫɹ

ɬɚɤɚɹ ɮɭɧɤɰɢɹ y

M(x), ɤɨɬɨɪɚɹ ɩɪɢ ɩɨɞɫɬɚɧɨɜɤɟ ɜ ɭɪɚɜɧɟɧɢɟ ɜɦɟɫɬɨ ɧɟɢɡɜɟɫɬɧɨɣ

ɮɭɧɤɰɢɢ ɨɛɪɚɳɚɟɬ ɟɝɨ ɜ ɬɨɠɞɟɫɬɜɨ ɨɬɧɨɫɢɬɟɥɶɧɨ ɯ (ɚ,ɜ) .

ɇ

 

 

Ɉɛɳɢɦ ɪɟɲɟɧɢɟɦ

ɭɪɚɜɧɟɧɢɹ

ɩɟɪɜɨɝɨ

ɩɨɪɹɞɤɚȻɧɚɡɵɜɚɟɬɫɹ

ɮɭɧɤɰɢɹ

y M(x,ɋ) ,

ɤɨɬɨɪɚɹ ɩɪɢ ɥɸɛɨɦ ɞɨɩɭɫɬɢɦɨɦ ɡɧɚɱɟɧɢɢ ɩɨɫɬɨɹɧɧɨɣ ɋ

ɹɜɥɹɟɬɫɹ

 

 

 

 

 

 

 

ɣ

ɦɨɠɟɬ ɛɵɬɶ ɩɪɟɞɫɬɚɜɥɟɧɨ

ɪɟɲɟɧɢɟɦ ɞɚɧɧɨɝɨ ɭɪɚɜɧɟɧɢɹ ɢ ɜɫɹɤɨɟ ɪɟɲɟɧɢɟ

y

M(x)

ɜ ɜɢɞɟ y

M(x,C0 ) C0 R .

 

ɢ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ɍɟɨɪɟɦɚ Ʉɨɲɢ. ȿɫɥɢ ɮɭɧɤɰɢɹ

f ( x, y)

ɨɩɪɟɞɟɥɟɧɚ,

ɧɟɩɪɟɪɵɜɧɚ ɢ ɢɦɟɟɬ

 

 

 

 

 

 

ɪ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

wf (x, y)

ɜ ɨɛɥɚɫɬɢ D, ɫɨɞɟɪɠɚɳɟɣ ɬɨɱɤɭ

ɧɟɩɪɟɪɵɜɧɭɸ ɱɚɫɬɧɭɸ ɩɪɨɢɡɜɨɞɧɭɸɨwy

Ɇ(x0 , y0 ) ,

ɬɨɝɞɚ

ɧɚɣɞɟɬɫɹ

ɬ

(x0 G;

x0 G) ,

ɧɚ

ɤɨɬɨɪɨɦ ɫɭɳɟɫɬɜɭɟɬ

ɢɧɬɟɪɜɚɥ

ɟɞɢɧɫɬɜɟɧɧɨɟ

ɢ

M(x)

ɞɢɮɮɟɪɟɧɰɢɚɥɶɧɨɝɨ

ɭɪɚɜɧɟɧɢɹ (4.2),

ɪɟɲɟɧɢɟ

y

 

 

 

 

ɡ

 

 

 

y0 .

 

 

 

 

ɭɞɨɜɥɟɬɜɨɪɹɸɳɟɟ ɧɚɱɚɥɶɧɨɦɭ ɭɫɥɨɜɢɸ y(x0 )

 

 

 

 

 

ɉɚɪɭ

ɨɱɢɫɟɥ ( x0 , y0 ) ɧɚɡɵɜɚɸɬ ɧɚɱɚɥɶɧɵɦɢ ɞɚɧɧɵɦɢ. Ɋɟɲɟɧɢɹ, ɤɨɬɨɪɵɟ

ɩɨɥɭɱɚɸɬɫɹɩɢɡ ɨɛɳɟɝɨ ɪɟɲɟɧɢɹ y M(x,ɋ) ɩɪɢ

ɨɩɪɟɞɟɥɟɧɧɨɦ

ɡɧɚɱɟɧɢɢ

ɩɪɨɢɡɜɨɥɶɧɨɣ ɩɨɫɬɨɹɧɧɨɣ ɋ, ɧɚɡɵɜɚɸɬɫɹ ɱɚɫɬɧɵɦɢ.

 

 

 

ɟ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ɂɚɞɚɱɚ ɧɚɯɨɠɞɟɧɢɹ ɱɚɫɬɧɨɝɨ ɪɟɲɟɧɢɹ, ɭɞɨɜɥɟɬɜɨɪɹɸɳɟɝɨ ɧɚɱɚɥɶɧɨɦɭ

ɭɫɥɨɜɢɸ

y

y0 ɩɪɢ x x0 ɧɚɡɵɜɚɟɬɫɹ ɡɚɞɚɱɟɣ Ʉɨɲɢ.

 

 

 

Ɋ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

51

4.1. Ⱦɢɮɮɟɪɟɧɰɢɚɥɶɧɵɟ ɭɪɚɜɧɟɧɢɹ ɫ ɪɚɡɞɟɥɹɸɳɢɦɢɫɹ ɩɟɪɟɦɟɧɧɵɦɢ

 

ɍɪɚɜɧɟɧɢɟ ɜɢɞɚ

 

 

 

 

 

 

 

ɍ

 

 

P(x)dx Q( y)dy

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(4.3)

ɧɚɡɵɜɚɟɬɫɹ ɞɢɮɮɟɪɟɧɰɢɚɥɶɧɵɦ ɭɪɚɜɧɟɧɢɟɦ ɫ ɪɚɡɞɟɥɟɧɧɵɦɢ ɩɟɪɟɦɟɧɧɵɦɢ. ȿɝɨ

ɨɛɳɢɦ

ɢɧɬɟɝɪɚɥɨɦ

 

ɛɭɞɟɬ

³P(x)dx ³Q( y)dy

ɋ, ɝɞɟ ɋ

ɩɪɨɢɡɜɨɥɶɧɚɹ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ɇ

 

ɩɨɫɬɨɹɧɧɚɹ.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ȼ

 

Ɍ

 

ɍɪɚɜɧɟɧɢɟ ɜɢɞɚ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

M1(x) M2 ( y)dx N1(x)N2 ( y)dy

0

 

 

 

(4.4)

ɢɥɢ

 

dy

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ɣ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

f1(x) f2 ( y),

 

 

ɢ

 

 

 

 

(4.5)

 

 

dx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ɪ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ɚ ɬɚɤɠɟ ɭɪɚɜɧɟɧɢɹ, ɤɨɬɨɪɵɟ ɫ ɩɨɦɨɳɶɸ ɚɥɝɟɛɪɚɢɱɟɫɤɢɯ ɩɪɟɨɛɪɚɡɨɜɚɧɢɣ

ɩɪɢɜɨɞɹɬɫɹ ɤ ɭɪɚɜɧɟɧɢɹɦ (4.4) ɢɥɢ (4.5) ɧɚɡɵɜɚɸɬɫɹ ɞɢɮɮɟɪɟɧɰɢɚɥɶɧɵɦɢ

ɭɪɚɜɧɟɧɢɹɦɢ ɫ ɪɚɡɞɟɥɹɸɳɢɦɢɫɹ ɩɟɪɟɦɟɧɧɵɦɢ.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

ɬ2

 

 

 

 

 

 

 

Ɋɚɡɞɟɥɟɧɢɟ ɩɟɪɟɦɟɧɧɵɯ ɜɨɭɪɚɜɧɟɧɢɹɯ (4.4) ɢ (4.5) ɜɵɩɨɥɧɹɟɬɫɹ ɫɥɟɞɭɸɳɢɦ

ɨɛɪɚɡɨɦ:

ɟɫɥɢ

 

 

 

 

 

 

ɢ

 

 

 

 

 

 

 

N ( x) z

0, M ( y) z 0 , ɬɨ ɪɚɡɞɟɥɢɦ ɨɛɟ ɱɢɫɬɢ ɭɪɚɜɧɟɧɢɹ (4.4) ɧɚ

 

 

 

 

 

 

 

 

ɡ

 

 

 

 

 

 

 

N1(x) M2 ( y) . ȿɫɥɢ

f2 ( y) z 0 , ɬɨ ɭɦɧɨɠɢɦ ɨɛɟ ɱɚɫɬɢ ɭɪɚɜɧɟɧɢɹ (4.5) ɧɚ dx ɢ

 

 

 

 

ɨ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ɪɚɡɞɟɥɢɦ

ɧɚ

 

 

f2

( y) .

ȼ

ɪɟɡɭɥɶɬɚɬɟ

ɩɨɥɭɱɢɦ

ɭɪɚɜɧɟɧɢɹ

ɫ

ɪɚɡɞɟɥɟɧɧɵɦɢ

ɩɟɪɟɦɟɧɧɵɦɢ ɜɢɞɚ:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ɩ

 

 

 

N2 ( y)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

M

1

(x)

dx

 

 

dy

0;

 

 

 

 

 

 

ɟ1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ɋ

 

N1 (x)

 

 

 

 

M 2

( y)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

f (x)dx

 

 

 

dy

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

f2 ( y)

Ⱦɥɹ ɧɚɯɨɠɞɟɧɢɹ ɜɫɟɯ ɪɟɲɟɧɢɣ ɩɨɥɭɱɟɧɧɵɯ ɭɪɚɜɧɟɧɢɣ ɧɭɠɧɨ ɩɪɨɢɧɬɟɝɪɢɪɨɜɚɬɶ ɨɛɟ ɱɚɫɬɢ ɩɨɥɭɱɟɧɧɵɯ ɫɨɨɬɧɨɲɟɧɢɣ.

52

 

ɉɪɢɦɟɪ 4.1. Ɋɟɲɢɬɶ ɭɪɚɜɧɟɧɢɟ

 

c

 

 

1 y2

 

 

 

 

 

y

 

xy(1

x2 ) .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ɋɟɲɟɧɢɟ. Ɂɚɦɟɧɢɦ

 

yc

 

dy

 

. Ɋɚɡɞɟɥɢɜ ɩɟɪɟɦɟɧɧɵɟ ɢ ɢɧɬɟɝɪɢɪɭɹ, ɩɨɥɭɱɢɦ

 

 

 

dx

 

 

 

ydy

 

 

 

 

 

 

 

dx

 

 

 

;

 

 

³

 

 

ydy

 

 

³

 

 

dx

 

 

C .

 

 

ɍ

 

1 y

2

 

 

 

x(1 x

2

)

 

 

1 y

2

 

 

x(1

x

2

)

 

Ɍ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ɋɚɡɥɨɠɢɦ ɩɨɞɵɧɬɟɝɪɚɥɶɧɭɸ ɞɪɨɛɶ ɧɚ ɩɪɨɫɬɟɣɲɢɟ:

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

A

 

 

 

Bx D

, A 1, B 1, D 0.

 

 

 

x(1 x2 )

 

x

 

 

 

1 x2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ȼ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ɉɬɫɸɞɚ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ɇ

 

 

 

1

ln(1

y2 )

 

 

 

 

 

ln | x |

1

ln(1 x2 ) ln | C |;

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ln | (1 x2 )(1 y2 ) |

 

2ln | Cx | .

 

 

 

 

ɢ

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

2

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(1 x

)(1

y

)

 

 

ɋ

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ɣ

 

ȼɵɪɚɡɢɜ ɢɡ ɧɟɝɨ y ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

– ɨɛɳɢɣ ɢɧɬɟɝɪɚɥ ɭɪɚɜɧɟɧɢɹ.

ɢɦɟɟɦ ɨɛɳɟɟ ɪɟɲɟɧɢɟ ɭɪɚɜɧɟɧɢɹ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C2 x2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ɨ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y r

 

 

 

 

 

1 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ɪ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 x2

 

 

 

 

 

 

 

ɬ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ɢ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.2. Ɉɞɧɨɪɨɞɧɵɟ ɞɢɮɮɟɪɟɧɰɢɚɥɶɧɵɟ ɭɪɚɜɧɟɧɢɹ 1 ɩɨɪɹɞɤɚ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ɡ

 

ɧɚɡɵɜɚɟɬɫɹ ɨɞɧɨɪɨɞɧɨɣ ɮɭɧɤɰɢɟɣ n–ɝɨ ɢɡɦɟɪɟɧɢɹ

 

Ɏɭɧɤɰɢɹ

f

(x, y)

 

 

 

ɨɬɧɨɫɢɬɟɥɶɧɨ ɩɟɪɟɦɟɧɧɵɯ x ɢ y, ɟɫɥɢ ɩɪɢ ɥɸɛɨɦ t ɫɩɪɚɜɟɞɥɢɜɨ ɬɨɠɞɟɫɬɜɨ

 

 

 

 

 

 

 

ɨ

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

f (tx, ty)

tn f (x, y) .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(4.6)

ɇɚɩɪɢɦɟɪ: f (x, y)

 

 

x 3x y

 

 

 

 

ɨɞɧɨɪɨɞɧɚɹ ɮɭɧɤɰɢɹ

ɬɪɟɬɶɟɝɨ

ɢɡɦɟɪɟɧɢɹ

ɟ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ɨɬɧɨɫɢɬɟɥɶɧɨɩɩɟɪɟɦɟɧɧɵɯ x ɢ y, ɬɚɤ ɤɚɤ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ɋ

 

f (tx, ty)

(tx)3 3(tx)2 ty t3 (x3 3x2 y)

t3 f (x, y) .

 

 

 

 

 

 

 

Ɏɭɧɤɰɢɹ

 

M(x, y)

 

 

 

 

x y

 

 

ɹɜɥɹɟɬɫɹ

 

 

ɨɞɧɨɪɨɞɧɨɣ

ɮɭɧɤɰɢɟɣ

ɧɭɥɟɜɨɝɨ

 

 

 

 

 

x 2 y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ɢɡɦɟɪɟɧɢɹ,

 

 

 

ɬɚɤ

 

 

 

 

 

ɤɚɤ

 

 

 

 

M(tx, ty)

t0M(x, y)

 

 

M(x, y) . Ɏɭɧɤɰɢɹ x3 3x2 y x

53

ɨɞɧɨɪɨɞɧɨɣ ɧɟ ɹɜɥɹɟɬɫɹ, ɬɚɤ ɤɚɤ ɞɥɹ ɧɟɝɨ ɭɫɥɨɜɢɟ (4.6) ɧɟ ɜɵɩɨɥɧɹɟɬɫɹ ɧɢ ɩɪɢ ɤɚɤɨɦ n.

Ⱦɢɮɮɟɪɟɧɰɢɚɥɶɧɨɟ ɭɪɚɜɧɟɧɢɟ ɜ ɧɨɪɦɚɥɶɧɨɣ ɮɨɪɦɟ yc f (x, y) ɧɚɡɵɜɚɟɬɫɹ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ɍ

ɨɞɧɨɪɨɞɧɵɦ ɞɢɮɮɟɪɟɧɰɢɚɥɶɧɵɦ ɭɪɚɜɧɟɧɢɟɦ 1-ɝɨ ɩɨɪɹɞɤɚ ɨɬɧɨɫɢɬɟɥɶɧɨ

ɩɟɪɟɦɟɧɧɵɯ x ɢ y, ɟɫɥɢ

 

f (x, y)

 

– ɨɞɧɨɪɨɞɧɚɹ ɮɭɧɤɰɢɹ ɧɭɥɟɜɨɝɨ ɢɡɦɟɪɟɧɢɹ.

Ⱦɢɮɮɟɪɟɧɰɢɚɥɶɧɨɟ ɭɪɚɜɧɟɧɢɟ ɜ ɞɢɮɮɟɪɟɧɰɢɚɥɶɧɨɣ ɮɨɪɦɟ

Ɍ

 

 

 

M (x, y)dx N (x, y)dy 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ɇ

ɧɚɡɵɜɚɟɬɫɹ

ɨɞɧɨɪɨɞɧɵɦ

 

ɞɢɮɮɟɪɟɧɰɢɚɥɶɧɵɦ

ɭɪɚɜɧɟɧɢɟɦ

 

1-ɝɨ ɩɨɪɹɞɤɚ, ɟɫɥɢ

ɮɭɧɤɰɢɢ M (x, y) ɢ N(x, y)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ȼ

 

– ɨɞɧɨɪɨɞɧɵɟ ɮɭɧɤɰɢɢ ɨɞɧɨɝɨ ɢ ɬɨɝɨ ɠɟ ɢɡɦɟɪɟɧɢɹ.

ɉɪɢ ɩɨɦɨɳɢ ɩɨɞɫɬɚɧɨɜɤɢ

 

y

 

 

ux , ɝɞɟ u(x) –

ɧɟɢɡɜɟɫɬɧɚɹ ɮɭɧɤɰɢɹ, ɨɞɧɨɪɨɞɧɨɟ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ɣ

 

 

 

ɭɪɚɜɧɟɧɢɟ ɩɪɟɨɛɪɚɡɭɟɬɫɹ ɤ ɭɪɚɜɧɟɧɢɸ ɫ ɪɚɡɞɟɥɹɸɳɢɦɢɫɹ ɩɟɪɟɦɟɧɧɵɦɢ.

ɉɪɢɦɟɪ 4.2. Ɋɟɲɢɬɶ ɞɢɮɮɟɪɟɧɰɢɚɥɶɧɨɟ ɭɪɚɜɧɟɧɢɟ

 

 

 

 

 

yc

y2

2 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ɢ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ɪ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ɨ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y2

 

Ɋɟɲɟɧɢɟ. ɗɬɨ ɨɞɧɨɪɨɞɧɨɟ ɭɪɚɜɧɟɧɢɟ, ɬɚɤ ɤɚɤ

f (x, y)

2 – ɨɞɧɨɪɨɞɧɚɹ

x2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ɬ

 

 

 

 

 

 

 

 

c

c

 

 

 

ɮɭɧɤɰɢɹ ɧɭɥɟɜɨɝɨ ɢɡɦɟɪɟɧɢɹ. ɉɨɥɨɠɢɦ y

ux,

 

y

 

u x u .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ɢ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

c

u u

2

2,

 

 

 

c

 

 

 

 

 

2

u 2 .

 

 

 

 

 

 

 

 

Ɍɨɝɞɚ u x

 

 

 

 

u x u

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

du

 

 

 

 

 

2

ɡu 2,

 

 

 

 

 

du

 

 

 

 

 

 

 

dx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

u

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ɭɪɚɜɧɟɧɢɟ

ɫ

ɪɚɡɞɟɥɟɧɧɵɦɢ

 

 

 

dx

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ɨ

 

 

 

 

 

 

 

u

 

u 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ɩɟɪɟɦɟɧɧɵɦɢ. ɂɧɬɟɝɪɢɪɭɹ, ɩɨɥɭɱɢɦ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

³

ɩdu

 

 

 

 

 

³

dx

,

 

 

 

1

 

 

u 2

 

ln | x | ln | C |,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ln

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ɟ

 

 

 

1

 

2

 

 

9

 

 

 

 

 

x

 

 

3

 

 

 

u 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ɋ

 

 

(u

 

)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

u 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C

3

x

3

,

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

Cx

3

,

y 2x Cx

3

( y

x)

 

 

 

u 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

54

ɨɛɳɢɣ ɢɧɬɟɝɪɚɥ ɞɚɧɧɨɝɨ ɭɪɚɜɧɟɧɢɹ. Ɋɚɡɪɟɲɢɜ ɩɨɫɥɟɞɧɟɟ ɪɚɜɟɧɫɬɜɨ

ɨɬɧɨɫɢɬɟɥɶɧɨ y, ɩɨɥɭɱɢɦ ɨɛɳɟɟ ɪɟɲɟɧɢɟ

y

x(2

Cx

3 )

.

1

Cx3

 

 

 

 

 

ɉɪɢɦɟɪ 4.3. ɇɚɣɬɢ

 

 

ɱɚɫɬɧɨɟ ɪɟɲɟɧɢɟ ɭɪɚɜɧɟɧɢɹ

 

ɍ

 

 

( y2 3x2 )dy 2xydx 0 ,

ɭɞɨɜɥɟɬɜɨɪɹɸɳɟɟ ɧɚɱɚɥɶɧɨɦɭ ɭɫɥɨɜɢɸ y

x 0

1.

 

 

 

 

 

Ɍ

Ɋɟɲɟɧɢɟ. M (x, y) 2xy,

N (x, y) y2 3x2

 

 

 

 

 

– ɨɞɧɨɪɨɞɧɵɟ ɮɭɧɤɰɢɢ ɜɬɨɪɨɝɨ

ɢɡɦɟɪɟɧɢɹ. ɉɨɞɫɬɚɧɨɜɤɚ y

 

 

 

 

 

c

 

c

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ɇ

 

 

ux, y

 

 

u x u

ɩɪɢɜɨɞɢɬ ɭɪɚɜɧɟɧɢɟ ɤ ɜɢɞɭ

 

(u2 3)du

 

 

 

dx

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ȼ

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

u(1 u2 )

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ɂɧɬɟɝɪɢɪɭɹ, ɩɨɥɭɱɚɟɦ

 

 

 

 

 

 

 

ɣ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

³

 

 

 

(u 3)du

 

 

³dx

;

 

 

 

u 3

 

A

 

 

 

B

 

 

 

D

;

 

u(1 u)(1 u)

 

 

u(1 u)(1 u)

 

u

1

u

1

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

u

 

A

3,

 

B

1;

D

 

 

1;

 

 

 

 

 

 

ɢ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3ln | u | ln |1 u | ln |1 u |

 

ln | x | ln | C |;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y2

 

 

 

 

ɨ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 u2

 

 

 

Cx

 

;

1 x2

 

 

Cx.

 

 

ɪ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

u3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y3

ɬ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x2 y2

 

Cy3

ɢ

ɢɧɬɟɝɪɚɥ

ɞɚɧɧɨɝɨ ɭɪɚɜɧɟɧɢɹ. ɇɚɣɞɟɦ ɱɚɫɬɧɵɣ

 

 

 

ɨɛɳɢɣ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ɡ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ɢɧɬɟɝɪɚɥ, ɭɞɨɜɥɟɬɜɨɪɹɸɳɢɣ ɭɫɥɨɜɢɸ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

x 0

 

 

 

1; 0 1 C; C 1;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

3

 

 

2

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

yɨx – ɱɚɫɬɧɵɣ ɢɧɬɟɝɪɚɥ ɭɪɚɜɧɟɧɢɹ.

 

 

 

 

 

 

ɟ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ɩ4.3. Ʌɢɧɟɣɧɵɟ ɞɢɮɮɟɪɟɧɰɢɚɥɶɧɵɟ ɭɪɚɜɧɟɧɢɹ 1–ɝɨ ɩɨɪɹɞɤɚ

Ʌɢɧɟɣɧɨɟ ɞɢɮɮɟɪɟɧɰɢɚɥɶɧɨɟ ɭɪɚɜɧɟɧɢɟ 1-ɝɨ ɩɨɪɹɞɤɚ ɜ ɨɛɳɟɦ ɜɢɞɟ ɦɨɠɧɨ

ɡɚɩɢɫɚɬɶ ɫɨɨɬɧɨɲɟɧɢɟɦ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ɋ yc P(x) y

 

 

Q(x) ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(4.7)

ɝɞɟ P(x),

Q(x) ɡɚɞɚɧɧɵɟ ɧɟɩɪɟɪɵɜɧɵɟ ɮɭɧɤɰɢɢ.

 

 

 

 

 

 

 

 

55

Ʌɢɧɟɣɧɨɟ ɭɪɚɜɧɟɧɢɟ ɦɨɠɧɨ ɪɟɲɚɬɶ ɫ ɩɨɦɨɳɶɸ ɡɚɦɟɧɵ y u(x)v(x) ,

ɝɞɟ u(x) ɢ v(x) – ɧɟɢɡɜɟɫɬɧɵɟ ɮɭɧɤɰɢɢ.

 

Ɍɨɝɞɚ

dy

 

 

 

v

du

u

dv

 

ɢ ɭɪɚɜɧɟɧɢɟ (4.7) ɩɪɢɦɟɬ ɜɢɞ

ɍ

 

dx

 

 

 

dx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

v

 

du

 

§dv

 

 

 

 

·

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

u¨

 

 

 

P(x)v ¸

Q(x) .

 

 

 

 

 

(4.8)

 

 

dx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

©dx

 

 

 

 

¹

 

 

 

 

 

 

 

 

ɇ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ɏɭɧɤɰɢɸ v(ɯ) ɩɨɞɛɢɪɚɟɦ ɬɚɤ, ɱɬɨɛɵ ɜɵɪɚɠɟɧɢɟ ɜ ɫɤɨɛɤɚɯ ɛɵɥɨɌɪɚɜɧɨ ɧɭɥɸ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ȼ

 

ɬɨ ɟɫɬɶ ɜ ɤɚɱɟɫɬɜɟ v(ɯ) ɜɨɡɶɦɟɦ ɨɞɧɨ ɢɡ ɱɚɫɬɧɵɯ ɪɟɲɟɧɢɣ ɭɪɚɜɧɟɧɢɹ

 

 

 

dv

P(x)v

 

0 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ɣ

 

 

 

ɉɨɞɫɬɚɜɥɹɹ ɜɵɪɚɠɟɧɢɟ v

v(x)

 

 

 

 

 

 

ɜ ɭɪɚɜɧɟɧɢɟ (4.8), ɩɨɥɭɱɚɟɦ ɭɪɚɜɧɟɧɢɟ ɫ

ɪɚɡɞɟɥɹɸɳɢɦɢɫɹ ɩɟɪɟɦɟɧɧɵɦɢ

 

 

ɢ

 

 

 

v

du

 

Q(x) .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ɨ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ɜ ɜɢɞɟ u u(x,C) , ɩɨɥɭɱɢɦ ɨɛɳɟɟ

 

ɇɚɣɞɹ ɨɛɳɟɟ ɪɟɲɟɧɢɟ ɷɬɨɝɨ ɭɪɚɜɧɟɧɢɹɪ

ɪɟɲɟɧɢɟ ɭɪɚɜɧɟɧɢɹ (4.3)

 

ɬ

 

 

 

 

 

y u(x,C)v(x) .

 

 

 

 

ɉɪɢɦɟɪ 4.4. ɇɚɣɬɢ ɨɛɳɟɟ ɪɟɲɟɧɢɟ ɭɪɚɜɧɟɧɢɹ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ɡ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

yc

y ctg x

 

 

1

ɢ.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

sin x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ɉɨɥɚɝɚɟɦ

y u(x)v(x) , ɬɨɝɞɚ y

c

c

c

 

 

 

 

u v v u ɢ ɞɚɧɧɨɟ ɭɪɚɜɧɟɧɢɟ ɩɪɢɧɢɦɚɟɬ

 

 

 

ɩ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ɜɢɞ

 

 

 

 

 

 

ɨ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ɟ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

c

c

uv ctg x

sin x ;

 

 

 

 

 

 

Ɋ

u v v u

 

 

 

 

 

(4.9)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

c

 

 

c

v ctg x)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

sin x .

 

 

 

 

 

 

 

u v u(v

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ɋɟɲɚɹ ɭɪɚɜɧɟɧɢɟ vc v ctg x

0 , ɧɚɯɨɞɢɦ ɨɞɧɨ ɢɡ ɟɝɨ ɱɚɫɬɧɵɯ ɪɟɲɟɧɢɣ

56

 

 

dv

 

vctg x, dv

 

 

ctg xdx;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

v

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ln | v |

ln | sin x | v

 

sin x.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ɉɨɞɫɬɚɜɥɹɹ v ɜ ɭɪɚɜɧɟɧɢɟ (9), ɩɨɥɭɱɚɟɦ

 

 

 

 

 

 

 

 

c

sin x

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

du

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

sin x ;

 

 

dx

 

 

sin2 x ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

u

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ɍ

 

du

 

 

 

dx

 

 

 

u

 

 

 

ctg x C.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ɍ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

sin2 x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ɇ

 

Ɉɛɳɟɟ ɪɟɲɟɧɢɟ ɢɫɯɨɞɧɨɝɨ ɭɪɚɜɧɟɧɢɹ ɬɚɤɨɜɨ

 

 

Ȼ

 

 

 

y

 

 

uv

 

 

 

( ctg x C)sin x

 

cos x C sin x .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.4. ɍɪɚɜɧɟɧɢɹ Ȼɟɪɧɭɥɥɢ

 

 

 

 

ɍɪɚɜɧɟɧɢɟ Ȼɟɪɧɭɥɥɢ ɢɦɟɟɬ ɜɢɞ

 

 

 

 

 

 

ɣ

 

 

 

 

 

yc P(x) y

 

 

Q(x) ym , ɝɞɟ m z 0,

 

 

 

ɢ

 

 

 

 

 

 

 

 

m z

1.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ɪ

 

 

 

 

 

 

 

Ɍɚɤɨɟ ɭɪɚɜɧɟɧɢɟ ɦɨɠɧɨ ɩɪɨɢɧɬɟɝɪɢɪɨɜɚɬɶ ɫ ɩɨɦɨɳɶɸ ɩɨɞɫɬɚɧɨɜɤɢ y uv

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ɨ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ɢɥɢ ɫɜɟɫɬɢ ɤ ɥɢɧɟɣɧɨɦɭ ɭɪɚɜɧɟɧɢɸ ɫ ɩɨɦɨɳɶɸ ɡɚɦɟɧɵ z y1 m .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ɬ

y

c

 

y

 

 

x2

 

 

 

 

 

ɉɪɢɦɟɪ 4.5. Ɋɟɲɢɬɶ ɭɪɚɜɧɟɧɢɟ

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

x

 

 

y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ɢ2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ɉɨɥɚɝɚɹ y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

uv , ɩɪɢɜɨɞɢɦ ɭɪɚɜɧɟɧɢɟ ɤ ɜɢɞɭ

 

 

 

 

 

§du

 

 

 

u

·

 

 

§dv

 

 

 

 

 

 

 

 

x

·

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

v¨

 

 

 

 

 

 

 

¸

¨

 

 

 

 

 

u

 

 

 

 

 

¸

0 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(4.10)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

© dx

 

 

 

x ¹

¨

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

uv

¸

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ɡdx

¹

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ɩ

©

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

du

 

 

 

u

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ɍɪɚɜɧɟɧɢɟɨ

 

 

 

 

 

 

 

0 ɢɦɟɟɬ ɱɚɫɬɧɨɟ ɪɟɲɟɧɢɟ u x .

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ɋ

ɉɨɞɫɬɚɜɥɹɹ u ɜ ɭɪɚɜɧɟɧɢɟ (4.10), ɩɨɥɭɱɚɟɦ ɭɪɚɜɧɟɧɢɟ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ɟdv

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dv

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dx

x

xv

 

 

0,

 

dx

 

 

v

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ȿɝɨ ɨɛɳɟɟ ɪɟɲɟɧɢɟ

v

r 2x C . Ɉɛɳɟɟ ɪɟɲɟɧɢɟ ɢɫɯɨɞɧɨɝɨ ɭɪɚɜɧɟɧɢɹ:

y x(r

 

 

2x C ) .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

57

 

ɉɪɢɦɟɪ 4.6. Ɋɟɲɢɬɶ ɭɪɚɜɧɟɧɢɟ Ȼɟɪɧɭɥɥɢ ɨɬɧɨɫɢɬɟɥɶɧɨ x x( y) .

 

 

dx

 

 

 

x

 

 

 

 

1

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dy

 

 

2 y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ɍ

 

ɉɨɥɚɝɚɹ x

 

uv , ɩɨɥɭɱɚɟɦ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

§du

 

 

u

·

 

§dv

 

 

 

1

·

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

v¨

 

 

 

 

 

 

 

 

¸

¨

 

 

 

u

 

 

 

 

 

¸

0 .

 

 

 

 

 

 

(4.11)

 

 

 

 

2 y

 

 

 

 

2uv

 

 

 

 

 

 

 

© dy

 

 

 

¹

 

©dy

 

 

 

 

¹

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ɇ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

du

 

 

 

 

u

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ɍɪɚɜɧɟɧɢɟ

 

 

 

 

0 ɢɦɟɟɬ ɱɚɫɬɧɨɟ ɪɟɲɟɧɢɟ u

y . ɉɨɞɫɬɚɜɢɜ ɮɭɧɤɰɢɸ

 

 

 

2 y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dy

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ɍ

u ɜ ɭɪɚɜɧɟɧɢɟ (4.11), ɩɟɪɟɣɞɟɦ ɤ ɭɪɚɜɧɟɧɢɸ

 

Ȼ

 

 

 

 

dv

 

y

 

 

 

1

 

 

 

0 v2

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ln

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dy

 

2v

y

y

 

 

 

 

ɣ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ɉɬɫɸɞɚ x

 

 

y ln1/ 2

 

C

 

,

x2

 

 

y ln

 

C

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

 

 

y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ɢ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.5. Ⱦɢɮɮɟɪɟɧɰɢɚɥɶɧɵɟ ɭɪɚɜɧɟɧɢɹ ɜ ɩɨɥɧɵɯ ɞɢɮɮɟɪɟɧɰɢɚɥɚɯ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ɨ

 

 

 

 

 

 

ɍɪɚɜɧɟɧɢɟ P(x, y)dx Q(x, y)dyɪ0

 

(4.12)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ɬ

 

 

 

 

 

 

ɧɚɡɵɜɚɟɬɫɹ ɭɪɚɜɧɟɧɢɟɦ ɜ ɩɨɥɧɵɯ ɞɢɮɮɟɪɟɧɰɢɚɥɚɯ, ɟɫɥɢ ɟɝɨ ɥɟɜɚɹ ɱɚɫɬɶ ɹɜɥɹɟɬɫɹ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ɢ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ɩɨɥɧɵɦ ɞɢɮɮɟɪɟɧɰɢɚɥɨɦ ɧɟɤɨɬɨɪɨɣ ɮɭɧɤɰɢɢ u(x, y) , ɬɨ ɟɫɬɶ

 

 

P(x, y)dx Q(x, y)dy du wu dx wu dy .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ɡ

 

 

 

 

 

 

wx

wy

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ɉɭɫɬɶ ɮɭɧɤɰɢɢ P(x, y) ɢ Q(x, y) ɧɟɩɪɟɪɵɜɧɨ ɞɢɮɮɟɪɟɧɰɢɪɭɟɦɵ ɩɨ y ɢ x

 

 

ɩ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ɫɨɨɬɜɟɬɫɬɜɟɧɧɨɨɜ ɨɞɧɨɫɜɹɡɧɨɣ ɨɛɥɚɫɬɢ D.

 

 

 

 

 

ɟ

 

 

 

 

 

 

 

Ⱦɥɹ ɬɨɝɨ, ɱɬɨɛɵ ɭɪɚɜɧɟɧɢɟ (4.12) ɛɵɥɨ ɭɪɚɜɧɟɧɢɟɦ ɜ ɩɨɥɧɵɯ

 

Ɍɟɨɪɟɦɚ.

ɞɢɮɮɟɪɟɧɰɢɚɥɚɯ, ɧɟɨɛɯɨɞɢɦɨ ɢ ɞɨɫɬɚɬɨɱɧɨ, ɱɬɨɛɵ ɜɵɩɨɥɧɹɥɨɫɶ ɭɫɥɨɜɢɟ

Ɋ

 

wP

 

 

wQ

,

 

 

(x, y) D .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

wy

 

 

wx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ɉɛɳɢɣ ɢɧɬɟɝɪɚɥ ɭɪɚɜɧɟɧɢɹ (4.12) ɜ ɩɨɥɧɵɯ ɞɢɮɮɟɪɟɧɰɢɚɥɚɯ ɦɨɠɧɨ ɡɚɩɢɫɚɬɶ ɜ ɜɢɞɟ

58

u(x, y) C .

 

Ɏɭɧɤɰɢɹ u(x, y)

ɦɨɠɟɬ ɛɵɬɶ ɧɚɣɞɟɧɚ ɢɡ ɫɢɫɬɟɦɵ

 

 

 

wu

 

P(x, y);

 

wu

Q(x, y) .

 

 

 

 

 

(4.13)

 

wx

 

 

 

 

 

 

 

 

wy

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ɍ

 

Ɉɛɳɢɣ ɢɧɬɟɝɪɚɥ ɭɪɚɜɧɟɧɢɹ (4.12) ɦɨɠɧɨ ɩɪɟɞɫɬɚɜɢɬɶ ɬɚɤɠɟ ɜ ɜɢɞɟ

 

x

 

 

 

 

 

 

 

y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

³P(x, y)dx ³Q(x0 , y)dy C ,

 

 

 

 

 

 

 

x0

 

 

 

 

 

 

y0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ɍ

ɝɞɟ ( x0 , y0 ) D .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ɇ

 

 

ɉɪɢɦɟɪ 4.7. Ɋɟɲɢɬɶ ɭɪɚɜɧɟɧɢɟ

 

 

 

 

 

 

 

ex (xsin y y cos)dx ex (xcos y ysin y)dy

0.

 

Ȼ

 

 

 

 

 

 

 

wP

 

 

ex (xcos y cos y ysin y);

wQ

ex

 

 

 

ɂɦɟɟɦ

 

 

(xcos y ysin y cos y).

 

 

 

 

 

 

wy

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

wx

 

 

 

 

 

ɋɥɟɞɨɜɚɬɟɥɶɧɨ,

ɞɚɧɧɨɟ

 

 

 

ɣ

ɭɪɚɜɧɟɧɢɟɦ ɜ ɩɨɥɧɵɯ

 

ɭɪɚɜɧɟɧɢɟ ɹɜɥɹɟɬɫɹ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ɢ

 

 

 

ɞɢɮɮɟɪɟɧɰɢɚɥɚɯ. ɇɚɣɞɟɦ ɮɭɧɤɰɢɸ u(x, y) . ɋɢɫɬɟɦɚ (4.13) ɢɦɟɟɬ ɜɢɞ

 

 

wu

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

wu

ɪx

 

 

 

 

 

 

wx

 

e

 

(xsin y y cos y);

wy

e (xcos y

ysin y) .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ɨ

 

 

 

 

 

 

ɂɡ ɩɟɪɜɨɝɨ ɭɪɚɜɧɟɧɢɹ ɷɬɨɣ ɫɢɫɬɟɦɵ ɧɚɯɨɞɢɦ

 

 

 

 

u(x, y)

 

 

 

 

 

 

 

ɬ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

³ex (xsin y y cos y)dx M( y)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ɢ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ex xsin y

ex sin y ex y cos y M( y),

 

 

 

 

ɝɞɟ M( y)

 

 

 

 

ɡ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

– ɩɪɨɢɡɜɨɥɶɧɚɹ ɞɢɮɮɟɪɟɧɰɢɪɭɟɦɚɹ ɮɭɧɤɰɢɹ.

 

 

 

 

ɉɨɞɫɬɚɜɥɹɹɨu(x, y) ɜɨ ɜɬɨɪɨɟ ɭɪɚɜɧɟɧɢɟ ɫɢɫɬɟɦɵ, ɢɦɟɟɦ

 

 

 

x

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

x

 

x

 

 

 

 

 

 

 

ɩ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

c

 

 

 

 

 

e x cos y e

 

cos y e cos y e

 

y sin y M ( y)

 

 

 

 

 

e

x

x cos y e

x

 

 

 

c

0 M( y)

C.

 

 

 

 

 

 

 

y sin y M ( y)

 

 

 

ɟ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ɋ

ɋɥɟɞɨɜɚɬɟɥɶɧɨ, u(x, y)

ex (x sin y sin y y cos y) C .

 

Ɉɛɳɢɣ ɢɧɬɟɝɪɚɥ ɭɪɚɜɧɟɧɢɹ ɢɦɟɟɬ ɜɢɞ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

e x (x sin y sin y y cos y) C

 

0 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

59

4.6. Ⱦɢɮɮɟɪɟɧɰɢɚɥɶɧɵɟ ɭɪɚɜɧɟɧɢɹ ɜɵɫɲɢɯ ɩɨɪɹɞɤɨɜ. Ⱦɢɮɮɟɪɟɧɰɢɚɥɶɧɵɟ ɭɪɚɜɧɟɧɢɹ, ɞɨɩɭɫɤɚɸɳɢɟ ɩɨɧɢɠɟɧɢɟ ɩɨɪɹɞɤɚ

 

Ⱦɢɮɮɟɪɟɧɰɢɚɥɶɧɨɟ ɭɪɚɜɧɟɧɢɟ n–ɝɨ ɩɨɪɹɞɤɚ ɢɦɟɟɬ ɜɢɞ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

c

cc

 

 

 

 

 

 

(n)

)

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

F(x, y, y , y ,..., y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(n)

 

 

(n)

 

 

c

 

(n 1)

 

 

 

ɢɥɢ, ɟɫɥɢ ɨɧɨ ɪɚɡɪɟɲɟɧɨ ɨɬɧɨɫɢɬɟɥɶɧɨ

y

 

,

ɬɨ y

 

 

 

 

Ɍ

 

 

 

 

 

f (x, y, y ,..., y

 

 

 

) . Ɂɚɞɚɱɚ

ɧɚɯɨɠɞɟɧɢɹ ɪɟɲɟɧɢɹ y

 

 

 

M(x) ɞɚɧɧɨɝɨ ɭɪɚɜɧɟɧɢɹ, ɭɞɨɜɥɟɬɜɨɪɹɸɳɟɝɨ ɧɚɱɚɥɶɧɵɦɍ

ɭɫɥɨɜɢɹɦ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ɇ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

 

x

x0

 

y0 , yc

 

x

x0

 

 

 

y0c ,..., y(n 1)

 

x

x0

y0(n 1) ,

 

Ȼ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ɧɚɡɵɜɚɟɬɫɹ ɡɚɞɚɱɟɣ Ʉɨɲɢ.

 

 

 

 

 

 

 

ɣ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ɍɤɚɠɟɦ ɧɟɤɨɬɨɪɵɟ ɜɢɞɵ ɞɢɮɮɟɪɟɧɰɢɚɥɶɧɵɯ ɭɪɚɜɧɟɧɢɣ, ɞɨɩɭɫɤɚɸɳɢɯ

ɩɨɧɢɠɟɧɢɟ ɩɨɪɹɞɤɚ.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ɢ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.

 

ɍɪɚɜɧɟɧɢɟ

 

ɜɢɞɚ

y(n)

f (x) .

 

 

 

 

ɢɧɬɟɝɪɢɪɨɜɚɧɢɹ

 

 

 

 

ɉɨɫɥɟ n–ɤɪɚɬɧɨɝɨ

ɩɨɥɭɱɚɟɬɫɹ ɨɛɳɟɟ ɪɟɲɟɧɢɟ.

ɨ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. ɍɪɚɜɧɟɧɢɟ ɧɟ ɫɨɞɟɪɠɢɬ ɢɫɤɨɦɨɣɪɮɭɧɤɰɢɢ ɢ ɟɟ ɩɪɨɢɡɜɨɞɧɵɯ ɞɨ ɩɨɪɹɞɤɚ

(k 1) ɜɤɥɸɱɢɬɟɥɶɧɨ:

 

 

 

 

ɬ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

F(x, y(k ) , y(k 1)

ɢ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,..., y(n) )

0 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ɉɨɪɹɞɨɤ

ɡ

 

 

 

ɦɨɠɧɨ

 

ɩɨɧɢɡɢɬɶ

 

ɧɚ

k

ɟɞɢɧɢɰ

 

ɡɚɦɟɧɨɣ

 

ɬɚɤɨɝɨ

 

 

ɭɪɚɜɧɟɧɢɹ

 

 

 

 

y(k ) (x)

ɪ(x)

. ɍɪɚɜɧɟɧɢɟ ɩɪɢɦɟɬ ɜɢɞ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ɨ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

c

 

 

 

 

(n k )

)

 

0 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

F(x, p, p ,..., p

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ɩ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ɭɪɚɜɧɟɧɢɹ,

ɟɫɥɢ

ɷɬɨ

 

ɜɨɡɦɨɠɧɨ,

 

ɨɩɪɟɞɟɥɹɟɦ

 

ɂɡ

ɩɨɫɥɟɞɧɟɝɨ

 

 

 

 

 

p f (x,C ,C

2

,...,C

n k

) ,

ɚ ɡɚɬɟɦ ɧɚɯɨɞɢɦ y ɢɡ ɭɪɚɜɧɟɧɢɹ

y(k )

f (x,C ,C

2

,...,C

n k

)

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

kɟɤɪɚɬɧɵɦ ɢɧɬɟɝɪɢɪɨɜɚɧɢɟɦ.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ɋ

3. ɍɪɚɜɧɟɧɢɟ ɧɟ ɫɨɞɟɪɠɢɬ ɧɟɡɚɜɢɫɢɦɨɣ ɩɟɪɟɦɟɧɧɨɣ:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

c

 

cc

 

 

 

 

 

(n)

)

 

 

0.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

F ( y, y , y ,..., y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ɉɨɞɫɬɚɧɨɜɤɚ yc

 

 

z( y) ɩɨɡɜɨɥɹɟɬ ɩɨɧɢɡɢɬɶ ɩɨɪɹɞɨɤ ɭɪɚɜɧɟɧɢɹ ɧɚ 1.

 

 

 

60