تشخیص معادله دیفرانسیل کامل

رای دهی: 4 / 5

فعال سازی ستارهفعال سازی ستارهفعال سازی ستارهفعال سازی ستارهغیر فعال سازی ستاره
 

به نام خدا

الـهم صل علی مـحمد و آل محـمد


در اين درس ابتدا در قضيه ي 1، يک شرط لازم و کافي براي تشخيص کامل بودن ِ يک معادله ديفرانسيل را بيان کرده و اثبات مي کنيم و سپس در مثالي، چگونگي استفاده از اين قضيه را نشان مي دهيم :

قضيه 1.2: فرض کنيد در معادله ي

توابع M و N توابعي پيوسته باشند. در اين صورت اين معادله کامل است اگر و تنها اگر

که در آن .

اثبات: ابتدا فرض کنيم معادله ي کامل باشد، پس تابعي مانند f وجود دارد به طوري که شرايط برقرارند. از حساب ديفرانسيل و انتگرال به ياد داريم که چون M و N پيوسته اند، مشتقات جزئي مرتبه دوم زير با هم برابرند :

بنابراين

يا به عبارت ساده تر . پس اگر معادله کامل باشد، تساوي برقرار است.

اکنون فرض کنيم تساوي برقرار باشد، نشان مي دهيم معادله ي کامل است. يعني بايد تابع ثابت f را بيابيم. اين تابع بايد در تساوي هاي صدق کند. از نخستين ِ تساوي ِ آن داريم :

با اتگرال گيري نسبت به x ، تابع f محاسبه مي شود :

که ، ثابت انتگرال گيري ، تابعي از y است. اکنون تساوي دوم از تساوي هاي را بررسي مي کنيم . پس :

سپس با انتگرال گيري از نسبت به y ، تابع g به صورت زير خواهد بود:

که تابع زير انتگرال، بايد تابعي از y باشد، يعني بايد مشتق آن نسبت به x صفر شود. پس :

اما پس بايد داشته باشيم:

اما اين رابطه، فرض ما بود و از ابتدا درست فرض کرديم. پس تابع f که در رابطه ي بيان شد، جواب عمومي معادله است.

ضمن اثبات قضيه ي 1 ، يک روش براي حل معادله ديفرانسيل کامل بيان شد کهبه طور خلاصه اين گونه است:

اگر معادله ي کامل باشد، از نسبت به x انتگرال مي گيريم و ثابت انتگرال گيري را تابعي بر حسب y مانند در نظر مي گيريم. سپس از معادله ي به دست آمده، بر حسب y مشتق مي گيريم و آن را مساوي با قرار مي دهيم تا تابع به دست آيد.

همچنين مي توانيم از تابع نسبت به y انتگرال بگيريم وثابت انتگرال گيري را تابعي بر حسب x مانند در نظر بگيريم. سپس از معادله ي به دست آمده، برحسب x مشتق بگيريم و آن را مساوي با قرار دهيم تا به دست آيد.

مثال 12.2: ابتدا نشان دهيد معادله ديفرانسيل کامل است سپس جواب عمومي آن را محاسبه کنيد .

حل: در اين مثال و . پس معادله ي داده شده کامل است. براي به دست آوردن جواب عمومي از روشي که در اثبات قضيه ي 1 معرفي شد، استفادهمي کنيم :

و را به ترتيب زير به دست مي آوريم . مي دانيم بنابراين با قرار دادن مقادير N و داريم :

پس

. بنابراين

پس تابع f به صورت زير خواهد بود :

که اين جواب عمومي معادله ي داده شده است.

نظرات (4)

امتیاز 0 از 5 از بین 0 رای
این نظر توسط مجری سایت به حداقل رسیده است

دست شما درد نکنه خیلی مفید بود تشکر

الیاس
این نظر توسط مجری سایت به حداقل رسیده است

بازم ممنون از لطفتون

حامد
این نظر توسط مجری سایت به حداقل رسیده است

خوبه ولی نفهمیدم انتگرال yبه توان ۲ چرا شدهy۳ ۳ام

جابر
هیچ نظری در اینجا وجود ندارد

نظر خود را اضافه کنید.

  1. ارسال نظر بعنوان یک مهمان ثبت نام یا ورود به حساب کاربری خود.
به این پست امتیاز دهید:
0 کاراکتر ها
پیوست ها (0 / 3)
مکان خود را به اشتراک بگذارید
عبارت تصویر زیر را بازنویسی کنید. واضح نیست؟

جدیدترین محصولات

Cambridge International AS and A Level Mathematics May June 2021 9709-2 With Mark Scheme Cambridge International AS and A Level Mathematics May June 2021 9709-2 With Mark Scheme بازدید (546)
Cambridge International AS and A Level M...
Cambridge International AS and A Level Mathematics May June 2020 9709-1 With Solution Cambridge International AS and A Level Mathematics May June 2020 9709-1 With Solution بازدید (397)
Cambridge International AS and A Level M...
Cambridge International AS and A Level Mathematics February March 2020 9709 With Mark Scheme Cambridge International AS and A Level Mathematics February March 2020 9709 With Mark Scheme بازدید (454)
Cambridge International AS and A Level M...
Cambridge International AS and A Level Mathematics October November 2021 9709-3 With Mark Scheme Cambridge International AS and A Level Mathematics October November 2021 9709-3 With Mark Scheme بازدید (530)
Cambridge International AS and A Level M...
Cambridge International AS and A Level Mathematics October November 2021 9709-2 With Mark Scheme Cambridge International AS and A Level Mathematics October November 2021 9709-2 With Mark Scheme بازدید (471)
Cambridge International AS and A Level M...

فایل های تصادفی

هندسه منیفلد 1 دکتر بیدآباد، مقدمه و فهرست مطالب هندسه منیفلد 1 دکتر بیدآباد، مقدمه و فهر... بازدید (17703)
مقدمه و فهرست مطالب کتاب هندسه منیفلد دک...
حل المسائل کتاب نظریه مجموعه ها و کاربردهای آن (مبانی ریاضی) لین و لین حل المسائل کتاب نظریه مجموعه ها و کاربرد... بازدید (79135)
پاسخ سوالات و تمرینات کتاب نظریه مجموعه ...
پاسخ تشریحی میانترم معادلات دیفرانسیل صنعتی شریف 13950827 پاسخ تشریحی میانترم معادلات دیفرانسیل صن... بازدید (15630)
پاسخ تشریحی آزمون میانترم معادلات دیفران...
جزوه گسسته استاد برزور فصل اول: آشنایی با نظریه اعداد جزوه گسسته استاد برزور فصل اول: آشنایی ب... بازدید (2456)
جزوه گسسته استاد برزور فصل اول: آشنایی ب...
جزوه مبانی آنالیز ریاضی دکتر رستمی دانشگاه صنعتی امیرکبیر 93-94 جزوه مبانی آنالیز ریاضی دکتر رستمی دانشگ... بازدید (28413)
جزوه دست نویس درس مبانی آناایز ریاضی دان...

پربازدیدترین محصولات

حل المسائل کتاب نظریه مجموعه ها و کاربردهای آن (مبانی ریاضی) لین و لین حل المسائل کتاب نظریه مجموعه ها و کاربردهای آن (مبانی ریاضی) لین و لین بازدید (79135)
پاسخ سوالات و تمرینات کتاب نظریه مجموعه ...
مثلث نوشته دکتر میرزاوزیری مثلث نوشته دکتر میرزاوزیری بازدید (40112)
کتاب مثلث دکتر میرزاوزیری ، رمز فایل www...
اشتباه سوزنبان دکتر میرزاوزیری اشتباه سوزنبان دکتر میرزاوزیری بازدید (37618)
نویسنده : دکتر مجید میرزاوزیری ؛ چاپ او...
نظریه مجموعه ها و کاربردهای آن (مبانی ریاضی) لین و لین نظریه مجموعه ها و کاربردهای آن (مبانی ریاضی) لین و لین بازدید (36626)
کتاب نظریه مجموعه ها و کاربردهای آن (مبا...
آشنایی با نظریه گراف، دوگلاس بی وست آشنایی با نظریه گراف، دوگلاس بی وست بازدید (34241)
دانلود کامل کتاب آشنایی با نظریه گراف دو...

جشنواره ملی رسانه های دیجیتال

امنیت در پرداخت ها

تعداد بازدید مطالب
15344011

ارسال پیام برای ما

  Mail is not sent.   Your email has been sent.
بالا