stosujemy podstawienie
==>
różniczkujemy podstawiamy do równania
RÓWNANIA RÓŻNICZKOWE TYPU
Przypadek I : a1b2 - b1a2 ¹ 0
Układ równań posiada jedno rozwiązanie x=a i y=b
Wprowadzamy zamianę zmiennych: x - a = u; y - b = v
W efekcie dostaniemy przekształcone równanie różniczkowe:
Podstawiamy =>
Stasujemy metodę rozdzielania zmiennych i całkujemy.
Przypadek II : a1b2 - b1a2 = 0
Współczynnik proporcjonalności :
Wprowadzamy zmienną : => po różniczce
Uwzględniając wzory równanie ma postać :
Stosujemy metodę rozdzielania zmiennych.
RÓWNANIA RÓŻNICZKOWE LINIOWE NIEJEDNORODNE
Stosujemy w tym przypadku metodę "uzmienniania stałej"
Po pierwsze rozwiązujemy równanie jednorodne
Całką powyższego równania jest
Stałą C zamieniamy na funkcję i otrzymujemy:
Obliczamy pochodną : podstawiamy, przeprowadzamy redukcję i liczymy
PRZYKŁAD :
Rozwiązujemy równanie jednorodne (metoda rozdzielania zmiennych)
Otrzymujemy gdzie
Likwidujemy logarytmy, otrzymujemy:
Uzmiennianie stałej C1 : (**)
Obliczamy pochodną :
Obliczone wartości y i y` podstawiamy do pierwszego równania
Po zredukowaniu otrzymamy czyli
to wstawiamy do równania (**) i otrzymujemy końcowy wynik
RÓWNANIA RÓŻNICZKOWE TYPU
Przewidzenie : y1 = meCx lub y1 = (mx+n)eCx
PRZYKŁAD
Przewidujemy :
Obliczamy z powyższego pochodną
Wartości i
wstawiamy do równania pierwszego :
Po uproszczeniu (dzielimy przez e3x) znajdujemy m = 2
Podstawiamy m do równania na , dostaniemy:
Obliczamy całkę ogólną naszego równania uproszczonego :
Po rozwiązaniu otrzymujemy:
Ogólna całka całego równania wynosi y1+y2, czyli
RÓWNANIA RÓŻNICZKOWE TYPU ,
gdzie a jest liczbą stałą, a Wn(x) jest wielomianem stopnia n
PRZYKŁAD:
Przewidzenie :
Obliczamy pochodną
Podstawiamy te wartości do równania pierwszego:
Przyrównujemy współczynniki występujące przy takich samych potęgach przy zmiennej x, stąd otrzymujemy związki:
2a=1; 2a+2b=0; b+2c=0; stąd mamy :
Rozwiązujemy równanie jednorodne i stąd mamy
Ogólna całka ma postać y1 + y2, czyli
RÓWNANIA RÓŻNICZKOWE TYPU
Przewidzenie :
PRZYKŁAD
Przewidujemy :
Obliczamy pochodną z powyższego:
Podstawiamy do równości pierwszej :
Wyliczamy n i m, otrzymujemy:
Rozwiązujemy równanie jednorodne stąd mamy
Całka ogólna jest postaci :
RÓWNANIA RÓŻNICZKOWE INNYCH TYPÓW
PRZYKŁAD 1
PRZEWIDZENIE :
Obliczamy pochodną
Podstawiamy do pierwszego równania oraz dzielimy przez e3x,
Otrzymujemy :
Wyliczamy a,b,c i stąd mamy
Obliczamy ogólną całkę równania jednorodnego i dostajemy ostatecznie
PRZYKŁAD 2
PRZEWIDUJEMY :
Liczymy pochodną :
Podstawiamy do pierwszego równania, otrzymujemy równanie,
obliczamy współczynniki
Liczymy ogólną całkę równania jednorodnego,
ostatecznie mamy :
RÓWNANIA RÓŻNICZKOWE RZĘDU DRUGIEGO
TYP :
Podstawienie :
PRZYKŁAD
Stosujemy podstawienie : otrzymujemy
Rozdzielamy zmienne mamy ln p = ln (1+x) +ln C, wiec
to znaczy czyli
ostatecznie otrzymujemy
TYP :
Podstawienie :
wówczas , równanie zostanie przekształcone w równanie pierwszego rzędu.