Решение дифференциальных уравнений первого порядка

1. Цель работы

 

1.1. Научиться решать дифференциальные уравнения с разделяющимися переменными.

1.2. Научиться решать однородные дифференциальные уравнения.

1.3. Научиться решать линейные дифференциальные уравнения.

 

2. Ход работы

2.1 Вариант

Решите уравнения:

 

1)

2)

3)

4) , у( ) =

5) , у( ) =

6)

7)

8)

9) , у( ) =

10)

2.3 Допуск к работе

 

2.3.1 Выберите среди данных уравнений дифференциальные:

А) y’=2x2 +sinx; Б) d2 +4d+3=0;

В) y2 +8y’+7=0; Г) y’’-8y’+x=7.

Ответ: __________

 

2.3.2 Выберите из данных уравнений дифференциальное уравнение первого порядка:

А) y’’=2x2 +sinx; Б) d2 +4d+3=0;

В) y2 +8y’+7=0; Г) y’’-8y’+x=7.

Ответ: __________

 

2.3.3 Заполните пропуски

Алгоритм решения дифференциального уравнения с разделяющимися переменными

1) Выразить производную функции через дифференциалы и

2) Члены с одинаковыми дифференциалами перенести в одну сторону равенства и вынести дифференциал за скобку. ( ) d __ = ( ) d ___

3) Разделить переменные. ( f( ____) ) d __ = ( f( ____) ) d ___

4) Проинтегрировать обе части равенства и найти общее решение.

5) Если заданы начальные условия, то найти частное решение.

 

2.3.4 Выберите дифференциальное уравнение, полученное в результате разделения переменных :

А) ; Б) ; В) .

Ответ: __________

 

2.3.5 Дано дифференциальное уравнение: . Тогда его общее решение имеет вид:

А) ; Б) ; В) .

Ответ: __________

 

2.3.6 Функция является общим решение некоторого дифференциального уравнения, тогда при частное решение имеет вид

А) Б)

В) Г)

Ответ: __________

 

2.3.7 Дифференциальное уравнение первого порядка вида:

 

___________________________

называется однородным, если

2.3.8 Однородное дифференциальное уравнение приводится к дифференциальному уравнению с разделяющимися переменными

 

подстановкой ___ y = _______________________

 

тогда ___ y ‘ = _________________________ , _____ ____

 

2.3.9 Дифференциальное уравнение первого порядка вида:

_________________________________ ,

где и – функции переменной x или постоянные величины, называется линейным дифференциальным уравнением первого порядка, если искомая функция и ее производная входят в это уравнение в первой степени.

 

2.3.10 Заполните пропуски

Алгоритм решения линейного дифференциального уравнения первого порядка

1 Привести уравнение к виду .

2 Используя подстановку , найти и подставить эти выражения в уравнения.

3 Сгру ппировать члены уравнения и вынести из второго и третьего слагаемых функцию за скобки.

4 Найти функцию , приравняв выражение в скобках к ________ и решив полученное уравнение. При нахождении функции постоянная считается равной нулю.

5 Подставить найденную функцию в оставшееся выражение и найти вторую функцию.

6 Записать общее решение, подставив выражения для найденных функций и в равенство .

7 Если требуется найти частное решение, то определить С из начальных условий и подставить в общее решение.

 

К работе допускается ______________

 

3. Результаты работы

 

 

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА 13