Дифференциалдық теңдеу деп x тәуелсіз айнымалыны, y ізделінді функцияны және оның әртүрлі ретті туындыларын байланыстыратын өрнекті айтамыз.
Дифференциалдық теңдеу деп x тәуелсіз айнымалыны, y ізделінді функцияны және оның әртүрлі ретті туындыларын байланыстыратын өрнекті айтамыз.
Ізделінді функция бір ғана айнымалыдан тəуелді болса, теңдеу жай дифференциалдық, ал бірнеше айнымалыдан тəуелді болса, дербес туындылы дифференциалдық деп аталады
Жай дифференциалдық теңдеулер
- тәуелсізайнымалысын, оғанбайланыстыанықталатын ізделіндіфункциясынжәнеоныңтуындыларынбайланыстыратынтеңдеудіжайдифференциалдықтеңдеудепатайды.
Қысқашажайдифференциалдықтеңдеуді
(1-теңдеу)
теңдігітүріндежазады.
Егер (1-теңдеуін) ізделінді функциясыныңжоғарғыреттітуындысынабайланыстышешілетінболса, онда оны
,…,(2-теңдеу)
теңдігітүріндежазуғаболады.
Жайдифференциалдықтеңдеу (1) түріндеберілсе оны айқындалмаған, ал (2) түріндеберілсеайқындалғантүрдеберілгентеңдеудепатайды.
n-ші ретті дифференциалдық теңдеулер :
F(x,y,y,y,...,у(n))=0
n- дифференциалдық теңдеудің реті
Жоғары туындыға қатысты шешілген д.т.
1-ші ретті жай дифференциалдық теңдеу:
F(x,y,y)=0
х – тәуелсіз айнымалы; у - ізделінді функция; у - функция туындысы.
y=f (x,y)
туындыға қатысты шешілетін бірінші ретті д.т.
Коши есебі
(2) теңдеуінің
қосымшашарттардықанағаттандыратыншешімініздестірудіКоши есебідепатайды.
Мұндағы - берілгенбелгілісандар.
Жеке жағдайда, біріншіреттіжайдифференциалдықтеңдеугеқойылатын Коши есебі
(3)
Ал екіншіреттіжайдифференциалдықтеңдеугеқойылатын Коши есебі
(4)
жүйелеріарқылыанықталады.
Сызықтытеңдеужайдифференциалдықтеңдеулердіңішіндегіеңқарапайымжақсызерттелгентеңдеу. Ізделінді функция мен оныңтуындыларының тек біріншідәрежесіқатысатынжәнетеңдеудіңкоэффициенттері тек тәуелсізайнымалығабайланыстыанықталатынтеңдеудісызықтыжайдифференциалдықтеңдеудепатайды. Сызықтыжайдифференциалдықтеңдеудіңжалпытүрі
теңдігітүріндеанықталады. Мұндағы ,,…,- теңдеудіңкоэффициенттері, ал - бос мүшесідепаталады.
Бірінші ретті сызықты дифференциалдық теңдеу
у' + р(х) у = f (х), (1)
мұндағы р(х) и f(х) — үздіксіз функциялар,
Егер f (х) = 0, онда у'+р(х)у=0
біртекті сызықты д.т.
Егер f (х)0, онда у'+р(х)у=f (х),
біртекті емес сызықты д.т.
Дербес туындылы дифференциалдық теңдеу
Мұнда бізкөпайнымалыфункциясынқарастырамыз. Мұнда. Егерболса, онда тәуелсізайнымалылардынемесе арқылыбелгілейміз. Әдеттеуақытты, ал түзудіңбойындағынүктеніңкоординатасындепаламыз. болғанкездетәуелсізайнымалыларнемесе әріптеріменбелгіленеді. Көпайнымалыфункцияларының дербес туындыларын
т.с.с. түріндебелгілегенөтеыңғайлы.
Мұндағы (1) теңдеуінеқатысатын ізделінді функциясының дербес туындыларыныңішіндегіеңжоғарғыретітеңдеудіңретідепаталады.
Екінші
Д
Лаплас операторы
Ж
Қорытынды
Дифференциалдық теңдеудің x тәуелсіз айнымалыны, y ізделінді функцияны және оның әртүрлі ретті туындыларын байланыстыратын өрнек екендігін білдік.Және оның жай дифференциалдық әрі дербес туындылы дифференциалдық теңдеу болып бөлінетіндігін білдік.Олардың әр қайссы өз кезегінде сызықты және сызықты емес ,біртекті және біртекті емес болып ажыратылады.