Chiziqli differensial tenglamalar

Chiziqli differensial tenglamalar. Koshi masalasi. Mavjudlik va yagonalik teoremasi. Reja: 1. Birinchi tartibli chiziqli differensial tenglamalar; 2. Chiziqli differensial tenglamalarning xossalari; 3. Koshi masalasi; 4. Mavjudlik va yagonalik teoremalari; 5. Mavzuga oid misollar; 6. Xulosa; 7. Foydalanilgan adabiyotlar. Birinchi tartibli chiziqli differensial tenglamalar Ta'rif. No'malum funksiya va uning hosilasi birinchi darajada bo'lgan birinchi tartibli differensial tenglamaga chiziqli differensial tenglama deyiladi. Bunday tenglamaning umumiy ko'rinishi (1) dan iborat. Bunda ko'rilayotgan oraliqda uzluksiz funksiyalardir. Agar ko'rilayotgan oraliqda ning hamma qiymatlarida bo'lmasa, (1) tenglamani (2) Ko'rinishga keltirish mumkin. Bunda (2) tenglamaga bir jinsli bo'lamagan chiziqli differensial tenglama deyiladi. Agar (2) da bo'lsa (3) tenglamaga bir jinsli chiziqli differensial tenglama deyiladi( (2) tenglamaga mos bo'lgan). (3) tenglama o'zgaruvchilari ajraladigan differensial tenglamadir. (4) с ning o'zgarmas qiymatlarida (4), (3) tenglamani qanoatlantiradi. Ya'ni (3) tenglamaning umumiy yechimi bo'ladi. (2) tenglamaning ham umumiy yechimini ni ning funksiyasi deb, (4) ko'rinishda izlaymiz. U holda (4) dan (5) (4) va (5) ga asosan (2) tenglama Bundan (6) U holda (4) va (6) ga asosan (2) ning umumiy yechimi (7) bo'ladi. Bu bir jinsli bo'lmagan chiziqli tenglamaning umumiy yechimini topish formulasi. (7) dan ko'rinadikim chiziqli differensial tenglamaning umumiy yechimi, ikkita kvadratura bilan aniqlanadi. Chiziqli differensial tenglamaning umumiy yechimini bunday usul bilan topishga, o'zgarmaslarni variasiyalash usuli yoki Lagranj usuli deyiladi. Bir jinsli bo'lmagan differensial tenglamaning umumiy yechimini ikkita yechimlar yig'indisidan iboratdir. Ulardan biri bir jinsli (3) tenglamaning umumiy yechimidan, ikkinchisi esa, (2) tenglamaning xususiy yechimdan iboratdir. (7) ni integrallab bo'lgach u quyidagi ko'rinishga keladi. Bundan ko'rinadikim chiziqli differensial tenglamaning umumiy yechimi ixtiyoriy o'zgarmasga nisbatan chiziqli funksiyadan iboratdir. (2) tenglamaning umumiy yechimini Eyler-Bernulli usulidan foydalanib topish ham mumkin. (2) tenglamada (8) almashtirishni olamiz. Bunda va lar ixtiyoriy uzluksiz differensiallanuvchi funksiyalardir. (9) (10) funksiya ixtiyoriy bo'lgani uchun, uni shunday tanlab olamizkim sharti bajarilsin. Bundan (11) (11) ni (10) ga olib borib qo'ysak (12) ga ega bo'lamiz (8), (11), (12) ga asosan bir jinsli bo'lmagan differensial tenglamaning umumiy yechimi. Chiziqli differensial tenglamalarning xossalari Chiziqli differensial tenglama quyidagi xossalarga ega: 1-xossa. Agar bir jinsli bo'lmagan chiziqli differensial tenglamaning bitta xususiy yechimi berilgan bo'lsa, uning umumiy yechimi bitta kvadratura bilan aniqlanadi. Isbot. (2) tenglamaning yechimi bo'lsin Ya'ni (13) (14) almashtirishini olamiz. Bunda yangi no'malum funksiyadir. (14) dan (15) (14) va (15) ga asosan (2) tenglama yoki bundan bu esa bir jinsli chiziqli differensial tenglama bo'lib, uning umumiy yechimi bitta kvadratura yordamida aniqlanadi. Bu topilgan qiymatini (14) ga qo'ysak (2) tenglamaning umumiy yechimiga ega bo'lamiz. ...