Дифференциальные уравнения
Дифференциальные уравнения Дифференциальным уравнением называется уравнение, связывающее независимые переменные, их функции и производные этих функций. Если дифференциальное уравнение имеет одну независимую переменную, то оно называется обыкновенным дифференциальным уравнением (ОДУ), если же независимых переменных две или более, то такое дифференциальное уравнение называется дифференциальным уравнением в частных производных. Наивысший порядок производных, входящих в уравнение, называется порядком дифференциального уравнения. В общем виде ОДУ можно представить следующим образом: F(x, y, y', y'', … y(n)) = 0 где x – независимая переменная; y – функция этой переменной; y(i) – производная i–го порядка функции y(x); n – порядок уравнения. ОДУ первого порядка Будем рассматривать пока только ОДУ первого порядка, которые могут быть в общем виде записаны следующим образом: F(x, y, y') = 0 y' = f(x, y) Вторая форма записи называется ОДУ, разрешенным относительно первой производной. Общим решением дифференциального уравнения первого порядка называется такая дифференцируемая функция y=ϕ(x,C), которая при подстановке в исходное уравнение вместо неизвестной функции обращает уравнение в тождество. Здесь C – произвольная постоянная величина, и поэтому ОДУ первого порядка имеет бесконечное множество решений – множество функций, удовлетворяющих уравнению y' = f(x, y).