ОДНОРІДНІ ДИФЕРЕНЦІАЛЬНІ РІВНЯННЯ
Рівняння виду називається однорідним, якщо і – однорідні функції одного виміру. Функція називається однорідною функцією -го виміру, якщо при множенні змінних та на довільний параметр значення функції задовольняє
.
Диференціальне рівняння називається однорідним, якщо функція являється однорідною функцією нульового виміру.
Однорідне диференціальне рівняння може бути зведене до вигляду:
.
| (3.4)
|
За допомогою підстановки , де – нова функція, рівняння (3.4) зводиться до рівняння з відокремлюваними змінними. Дійсно, так як
то ,
або
Так як то очевидно, що можна розділити змінні при :
Приклади. Розв’язати рівняння.
1.
Це рівняння є однорідним тому, що – однорідна функція нульового виміру:
.
Покладемо , звідки . Підставимо в рівняння:
Так як , то можна відокремити змінні:
Інтегруємо обидві частини рівняння:
Підставивши , маємо
.
2.
Тут . Обидві функції – однорідні першого виміру.
Покладемо , звідки Підставимо в рівняння:
Відокремлюючи змінні та інтегруючи маємо:
Або, з урахуванням того, що :
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | Поиск по сайту:
|