Дифференциальные уравнения

Слайд 2

Д И Ф Ф Е Р Е Н Ц И А

Д И Ф Ф Е Р Е Н Ц И А

Л Ь Н Ы Е У Р А В Н Е Н И Я

З а м е ч а н и е 2.
В отличие от рассматриваемых в данном курсе производных – производных целого порядка - в последнее время всё чаще используются так называемые производные дробного порядка или фрактальные производные. Полученные при этом результаты оказываются более адекватными реальным процессам. Фрактальные методы используются, например, военными при обработке и сжатии цифровых изображений для сокращения объёма и кодирования информации, что особенно важно как для увеличения скорости передачи так и для эффективности хранения данных.

Решения различных геометрических, физических, инженерных, экономических и многих других практических и теоретических задач часто приводят к дифференциальным уравнениям, которые связывают независимые переменные, характеризующие исследуемый процесс, с функциями этих переменных и их производными различных порядков.

З а м е ч а н и е 1.
Исходную функцию при этом считают производной порядка ноль.

Слайд 3

ТЕМА 1. Обыкновенные дифференциальные уравнения • Наивысший порядок производной, входящей в

 

ТЕМА 1. Обыкновенные дифференциальные уравнения

• Наивысший порядок производной, входящей в

уравнение, называется порядком дифференциального уравнения.

Пример.

• Решением дифференциального уравнения называется дифференцируемая функция, при подстановке производных которой в уравнение получаем тождество.

Пример.

Слайд 4

Пример.

 

Пример.

 

 

Слайд 5

1. Дифференциальные уравнения первого порядка

1. Дифференциальные уравнения первого порядка

Слайд 6

Слайд 7

1.1. Уравнения с разделяющимися переменными Представим данное уравнение в дифференциальной форме

1.1. Уравнения с разделяющимися переменными

Представим данное уравнение в дифференциальной форме записи.

После

нахождения соответствующих интегралов получается общее решение дифференциального уравнения с разделяющимися переменными.
Если заданы начальные условия, то при их подстановке в общее решение находится постоянная величина С, а, соответственно, и частное решение.

 

 

Слайд 8

Слайд 9

 

 

Слайд 10

Слайд 11

 

 

Слайд 12

2. Дифференциальные уравнения второго порядка, допускающие понижение порядка Заменой переменных приводятся

2. Дифференциальные уравнения второго порядка,
допускающие понижение порядка
Заменой переменных приводятся к

обыкновенному дифференциальному уравнению первого порядка
2.1. Уравнения второго порядка,
не содержащие явно искомой функции

 

 

Слайд 13

 

Слайд 14

2.2. Уравнения, не содержащие явно независимой переменной.

2.2. Уравнения, не содержащие явно независимой переменной.

Слайд 15

Слайд 16

 

Слайд 17

3.1. Линейные неоднородные уравнения с постоянными коэффициентами

3.1. Линейные неоднородные уравнения с постоянными коэффициентами

 

Слайд 18

 

Слайд 19

 

Слайд 20

3 этап.

3 этап.