Як розв’язувати диференціальні рівняння першого порядку з початковими умовами

Часто потрiбно знайти функцiю, яка є розв’язком для заданого диференцiального рiвняння i водночас проходить через конкретну точку або має конкретне значення для заданого значення x. Цю додаткову вимогу називають початковою умовою. Вона допомагає визначити константу розв’язку. Якщо константа визначена, ми називаємо її частковим розв’язком. Щоб знайти частковий розв’язок, пiдставляємо значення початкових умов у рiвняння, а значення x — у функцiю.

Приклад 1

Функцiя y = 2 + Ce3x є загальним розв’язком диференцiального рiвняння y 3y = 6. Знайди частковий розв’язок за початкової умови y(0) = 3.

Дано:

y = 2 + Ce3x.

Використовуємо початковi умови i отримуємо

3 = 2 + Ce30 = 2 + C C = 5

Пiдставляємо значення C назад у загальне рiвняння i знаходимо частковий розв’язок

y = 2 + 5e3x.

Бажаєш дізнатися більше?ЗареєструйсяЦе безплатно!