ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
110
коэффициент
k
нам не задан. Поэтому помимо задания начального условия
(100 особей) мы провели контрольный замер через сутки (150 особей).
Подставим имеющиеся данные в полученное решение
()
kt
u t Ce
. У нас есть
два соотношения:
0
100
k
Ce
и
1
150
k
Ce
. Из первого соотношения мы
получим
100C
. Теперь второе соотношение выглядит так:
150 100
k
e
.
Следовательно,
1,5
k
e
. Теперь решение дифференциального уравнения
запишем в виде
( ) 100 1,5
t
ut
. Следовательно, через трое суток будет
3
(3) 100 1,5 506u
особей.
2) Найти решение дифференциального уравнения
2
2
1
1
1
x
yy
y
,
удовлетворяющее условию
(0) 0y
.
Представим производную в уравнении в виде отношения дифференциалов
2
2
1
1
1
dy
x
y
dx
y
и разделим переменные:
22
11
ydy
dx
yx
. Проинтегрируем
обе части последнего соотношения по соответствующим переменным и
получим связь между функцией и аргументом:
2
1 arcsiny x C
. Теперь
нужно удовлетворить начальному условию
(0) 0y
. Подставляя заданные
значения в полученное решение, получим
10C
или
1C
.
Следовательно, из всех решений следует выбрать то, где константа
1C
, то
есть, имеем соотношение
2
1 arcsin 1yx
или
2
( ) 2arcsin (arcsin )y x x x
.
3) Найти решение дифференциального уравнения
(1 )
xx
e y ye
,
удовлетворяющее условию
(0) 2y
.
Представим производную в уравнении в виде отношения дифференциалов
и разделим переменные:
1
x
x
dy
e dx
ye
. Интегрируя обе части, получим
ln ln(1 ) ln
x
y e C
или
1)(
x
y C e
. Подставляя в полученное решение
уравнения значения
0x
и
2y
, получим
1C
. Поэтому решением
поставленной задачи Коши является
( 1)
x
ye
.
Для решения дифференциальных уравнений и задач Коши удобно
применять программу Maxima. Решим задачу Коши, рассмотренную в
предыдущем примере, с помощью компьютера. Для этого введем в память
коэффициент k нам не задан. Поэтому помимо задания начального условия
(100 особей) мы провели контрольный замер через сутки (150 особей).
Подставим имеющиеся данные в полученное решение u(t ) Cek t . У нас есть
два соотношения: 100 Cek0 и 150 Cek1 . Из первого соотношения мы
получим C 100 . Теперь второе соотношение выглядит так: 150 100ek .
Следовательно, ek 1,5 . Теперь решение дифференциального уравнения
запишем в виде u(t ) 100 1,5t . Следовательно, через трое суток будет
u(3) 100 1,53 506 особей.
1 x2
2) Найти решение дифференциального уравнения yy 1,
1 y 2
удовлетворяющее условию y(0) 0 .
Представим производную в уравнении в виде отношения дифференциалов
dy 1 x2 ydy
dx
y 1 и разделим переменные: . Проинтегрируем
dx 1 y 2
1 y 2 1 x2
обе части последнего соотношения по соответствующим переменным и
получим связь между функцией и аргументом: 1 y 2 arcsin x C . Теперь
нужно удовлетворить начальному условию y(0) 0 . Подставляя заданные
значения в полученное решение, получим 1 0 C или C 1.
Следовательно, из всех решений следует выбрать то, где константа C 1, то
есть, имеем соотношение 1 y 2 arcsin x 1 или
y( x) 2arcsin x (arcsin x)2 .
3) Найти решение дифференциального уравнения (1 ex ) y yex ,
удовлетворяющее условию y(0) 2 .
Представим производную в уравнении в виде отношения дифференциалов
dy e x dx
и разделим переменные: . Интегрируя обе части, получим
y 1 e x
ln y ln(1 ex ) ln C или y C(ex 1) . Подставляя в полученное решение
уравнения значения x 0 и y 2 , получим C 1. Поэтому решением
поставленной задачи Коши является y (ex 1) .
Для решения дифференциальных уравнений и задач Коши удобно
применять программу Maxima. Решим задачу Коши, рассмотренную в
предыдущем примере, с помощью компьютера. Для этого введем в память
110
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 108
- 109
- 110
- 111
- 112
- …
- следующая ›
- последняя »
