Дифференциальные уравнения. Даишев Р.А - 16 стр.

UptoLike

Составители: 

Рубрика: 

2.3. Линейное уравнение первого порядка
Уравнение, линейное относительно неизвестной функции и
ее производной,
p(x) y
+ q(x) y + r(x)=0,
называется линейным уравнением первого порядка. Здесь функ-
ции p(x),q(x) и r(x) заданные функции переменной xсли
p(x) =0, то уравнение легко привести к виду
y
+ a(x) y = b(x). (2.6)
В случае, когда r(x)=0 или b(x)=0, линейное уравне-
ние называется однородным, в противном случае, то есть когда
r(x) =0 или b(x) =0, оно называется неоднородным.
Легко видеть, что линейное однородное уравнение
y
+ a(x) y =0
является уравнением с разделяющимися переменными. Разде-
ляя переменные
dy
y
= a(x) dx
и интегрируя обе части этого уравнения, получаем общее реше-
ние линейного однородного уравнения
y = C exp
a(x) dx
. (2.7)
Общее решение неоднородного линейного уравнения (2.6)
можно найти из общего решения соответствующего ему линей-
ного однородного уравнения методом вариации постояннойуть
этого метода состоит в следующем.
16
       2.3. Линейное уравнение первого порядка

    Уравнение, линейное относительно неизвестной функции и
ее производной,

                  p(x) y  + q(x) y + r(x) = 0 ,

называется линейным уравнением первого порядка. Здесь функ-
ции p(x), q(x) и r(x) — заданные функции переменной x. Если
p(x) = 0, то уравнение легко привести к виду

                       y  + a(x) y = b(x).             (2.6)

В случае, когда r(x) = 0 или b(x) = 0, линейное уравне-
ние называется однородным, в противном случае, то есть когда
r(x) = 0 или b(x) = 0, оно называется неоднородным.
    Легко видеть, что линейное однородное уравнение

                         y  + a(x) y = 0

является уравнением с разделяющимися переменными. Разде-
ляя переменные
                        dy
                           = −a(x) dx
                        y
и интегрируя обе части этого уравнения, получаем общее реше-
ние линейного однородного уравнения
                                            
                   y = C exp − a(x) dx .                (2.7)

    Общее решение неоднородного линейного уравнения (2.6)
можно найти из общего решения соответствующего ему линей-
ного однородного уравнения методом вариации постоянной. Суть
этого метода состоит в следующем.
                                  16