Równanie różniczkowe

Równanie różniczkowe liniowe o stałych współczynnikach niejednorodnych rzędu n-tego. y(n)+C1y(n-1)+ C2y(n-2)…+Cny(0)=f(x), gdzie C1,C2,…,Cn ϵR, Tw. CORN=CORJ+CSRN Metody znajdowania całki szczególnej równania niejednorodnego. I Metoda uzmienniania stałych CORJ: Jeżeli y=C1y1+C2y2+…+Cnyn , gdzie C1,C2… ϵR y1,y2…yn- liniowo niezależnie rozwiązania równania jednorodnego yn+C1yn-1+…+an=0 CORN- przewidujemy w tej samej postaci jedynie stałe C i przejdą na funkcje Ci(x) i y=C1(x)y1+C2(x)y2+…+Cn(x)yn Ze względu na podobieństwo CORJ i CSRN metodą tą nazywamy metodą uzmienniania stałych Ci(x) wyznaczamy z układu równań: C’1y1+C’2y2+…+C’nyn=0 //C’1y’1+C’2y’2+…+C’ny’n=0//…//C’1y1(n-2)+C’2y2(n-2)+…+C’nyn(n-2)=0//C’1y1(n-1)+C’2y2(n-1)+…+C’nyn(n-1)=f(x) Jest to układ o n-niewiadomych i n-równań C’1 , C’2 , …C’n.­ Wrońska układu W(x)|y1y2y3…yn//y1’…//y1n| Jeżeli 1y y2 yn są liniowo niezależnymu rozwiązujemy równanie linowe jednorodne o stałych współczynnikach to W(x)!=0. Układ jest układem Cramera: C1’(x)=Wi(x)/W(x) Wi(x)-powstał z Wrońskiego przez zastąpienie i-tej kolumny wyrazów wolnych: Ci(x)=∫Wi(x)/W(x)dx CSRN: i y=C1(x)y1+C2(x)y2+…+Cn(x)yn . Metoda przewidywania: Tw. Jeżeli f(x) ma postać: f(x)=eαx[W1(x)*cos(βx)+ W2(x)*sin(βx)], CSRN przewidujemy w postaci:$y = x^{s}\ e^{\text{αx}}\lbrack\overset{\overline{}}{W1}(x)*cos(\beta x) + \ \overset{\overline{}}{W2}(x)*sin(\beta x)\rbrack$, α i β są takie same jak w f(x), s- jest krotnością α+βi w równaniu charakterystycznym, $\overset{\overline{}}{W1}(x),\overset{\overline{}}{W2}(x)$- wielomiany stopień $\overset{\overline{}}{W1}\text{\ i\ }\overset{\overline{}}{W2}$ maksymalny ze stopni W1,W2 .Całki krzywoliniowe: 1) Krzywa o równaniu x=x(t),y=y(t),[ z=z(t) ]tϵ<α,β>.Nie zawiera punktów wielokrotnych to krzywa zwyczajna punktu wielokrotnego α. Przy zamianie parametru t od α do β przez p. wielokrotny przechodzimy kilka razy. P. Gładki – to łuk o równaniu: x=x(t),y=y(t),[ z=z(t) ]tϵ<α,β>. Będący p. zwyczajny spełniający warunki:1)x(t),y(t),z(t) ϵC1<α,β>. 2) x’(t)J2+y’jJ2+z’(t)J2>0 Długość łuku $\int_{}^{}{s = \int_{\alpha}^{\beta}\sqrt{{\lbrack x^{'}\left( t \right)\rbrack}^{2} + {\lbrack y^{'}\left( t \right)\rbrack}^{2}}}\text{dt}$ Całka krzywoliniowa skierowana. Def. Krzywa K x=x(t),y=y(t), tϵ<α,β>.= nazywa się zorientowaną jeżeli zawiera na niej początek i koniec. Umowa: Kezywa jest dodatnie zorientowana jeżeli początek jest osiągany dla t= α zaś koniec t= β: P(x(α),y(β)), K(x(α),y(β)), a ujemnie zorientowana : P(x(β),y(β)), K(x(α),y(α)). Niech wordki krzywej l będą określone funkcje P(x,y), Q(x,y) Oznaczamy przez {πn} przedział odcinka <α,β) na podprzedziały punktów t0= α<t1<t2<t3<…<tn= β. Oznaczamy przez βti=<ti-1,ti> dla i=1,2,…n/ Mówimy że ciąg przedziału πn jest normalny jeżeli ciąg średnic Sn->0 średnica przedziału Sn =max|ti-ti-1|

Tw. Zamiana całki krzywoliniowej zorientowanej na zwyczajną. Tw. Jeżeli krzywa K+ jest krzywą gładką (łukiem gładkim) zaś funkcje P(x,y), Q(x,y) są ciągłe to: K+P(x,y)dx + Q(x,y)dy = ∫αβP(x(t),y(t)) * x(t)dt + Q(x(t),y(t)) * y(t)dt. W przestrzeni: K+P(x,yz)dx + Q(x,y,z)dy + R(x,y,z)dz = ∫αβP(x(t),y(t), z(t)) * x(t)dt + Q(x(t),y(t),z(t)) * y(t)dt + R(x(t), y(t),  z(t)) * z′(t). Zastosowanie: Jeżeli na punkt materialny przesuwany w przestrzeni wzdłuż krzywej K działają siły o składowych P(x,y), Q(x,y) to wykonujemy prace P = ∫K+P(x, ydx + Q (x, y)dy Podstawowe własności całki krzywoliniowej 1) P = ∫K+P dx + Q dy = −∫KP dx + Q dy 2) Jeżeli krzywą K rozbijemy na dwie krzywe K1,K2: K=K1+K2 to K+P dx + Q dy = ∫K1+P dx + Rdy + ∫K2+Rdx + Q dy Całka krzywoliniowa niezorientowana: Całki krzywej gładkiej L: x=x(t),y=y(t) tϵ<α,β>. jest określona funkcja f(x,y). Oznaczamy przez {πn} podział tej krzywej na półłuki punktami pośrednimi:P1,P2…Pn. Oznaczamy przez ΔSi łuk  = ΔSi, | ΔSi|-długość łuku ΔSi w którym łuku ΔSi wybieramy p. pośredni Aiϵ ΔSi tworzy sumy całkowe Sn=$\sum_{i = 1}^{n}{f\left( \text{Ai} \right)*|}\text{ΔSi\ }|$ Sn-średnica podziału najdłuższego łuku ΔSi Sn-max a<=1<=n. Def. Ciąg podziału {πn } nazywamy normalnym jeżeli Sn = 0 Def. Jeżeli istnieje granica ciągu sum całkowych Sn skończona zawsze taka sama niezależnie od wyboru ciągu normalnego {πn } i wyboru punktów pośrednich Ai to granicę tą nazywamy całką krzywoliniowa niezorientowaną z funkcji f(x,y) wzdłuż krzywej L i piszemy: Lf(x,y)ds Tw. Jeżeli krzywa L jest gładka i funkcja f(x,y) jest ciągła wzdłuż krzywej to: $\int_{L}^{}{f\left( x,y \right)\text{ds}} = \int_{}^{}{\int_{\alpha}^{\beta}{f\left( x\left( t \right),y\left( t \right) \right)*\sqrt{{\lbrack x^{'}\left( t \right)\rbrack}^{2} + {\lbrack y^{'}\left( t \right)\rbrack}^{2}}}}\text{dt}$ . Wyrażenie: $\sqrt{{\lbrack x^{'}\left( t \right)\rbrack}^{2} + {\lbrack y^{'}\left( t \right)\rbrack}^{2}}dt = ds - rozniczka\ luku$ Zastosowanie: 1) Jeżeli f(x,y)- ρ(x, y)≥0, to ρ(x,y)ds – nasza krzywa, ρ(x,y) − gestosc

2 ) Długość łuku k: l = ∫L+ds = |s|. Własności: 1)L+f(x,y)ds = ∫Lf(x,y)ds 2) L=L1+L2 Lf(x,y)ds = ∫L1f(x,y)ds + ∫L2f(x,y)dsc) Masa: M = ∫K+ρ(x,y)ds. Szeregi liczbowe.


$$\sum_{n = 1}^{\infty}{\frac{1}{{(n + 1)}^{2}} = \frac{1}{1^{2}} + \frac{1}{2^{2}} + \ldots + \frac{1}{n^{n}} + \ldots}\text{\ \ .}$$


Oba te szeregi maja ten sam charakter zbieznosci


 rozniace sie jesym wyrazem ∖ n


Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
Niejednorodne liniowe rownania rozniczkowe
04 Rozdział 03 Efektywne rozwiązywanie pewnych typów równań różniczkowych
Bołt W Równania Różniczkowe
raport3 Równania różniczkowe zwyczajne
Metody Komputerowe i Numeryczne, Równania różniczkowe zwyczajne
9 Rownania rozniczkowe id 4845 Nieznany (2)
anch1012 rownania rozniczkowe
Kochański P, Kortyka P Sposoby rozwiązywania prostych równań różniczkowych zwyczajnych
Szereg Fouriera przyklady, SiMR, Studia inżynierskie, Semestr II 2, Równania różniczkowe, 2012 13
RÓWNANIE RÓŻNICZKOWE RZĘDU I O ZMIENNYCH ROZDZIELONYCH
ćw równania różniczkowe II rzedu
sciaga rownanie rozniczkowe zupelne, AGH, I & II, Matematyka, Teoria
12 ELEMENTY RÓWNAŃ RÓŻNICZKOWYCH ZWYCZAJNYCH
Sciaga Rownanie rozniczkowe Bernoullego
RÓWNANIE RÓŻNICZKOWE LINIOWE
Równania różniczkowe 13 doc
Równania rózniczkowe II rzędu analiza stanów nieustalonych w obwodach elektrycznych

więcej podobnych podstron