Дифференциальные уравнения

ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ
- Вопросы самоконтроля усвоения теории
  (незачтено)
ГЛАВА 2. ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЕ УРАВНЕНИЯ 1-ГО ПОРЯДКА
- 2.1. Условия существование и единственность решения дифференциального уравнения 1-го порядка. Задача Коши
  - Вопросы самоконтроля усвоения теории
    (незачтено)
- 2.2. Метод изоклин
- 2.3. Дифференциальные уравнения 1-го порядка, разрешенные относительно производной
- 2.4. Дифференциальные уравнения 1-го порядка, неразрешенные относительно производной
  - 2.4.1. Метод введения параметра
  - 2.4.2. Особые решения дифференциального уравнения
- 2.5. Порядок определения типа ДУ 1-го порядка
- КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА №1
  (незачтено)
ГЛАВА 3. ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЕ УРАВНЕНИЯ ВЫСШИХ ПОРЯДКОВ
- 3.1. Условия существования и единственности решения дифференциальных уравнений высших порядков
  - Вопросы самоконтроля усвоения теории
    (незачтено)
- 3.2. Случаи интегрирования ДУ высших порядков
  - Случай 1
  - Случай 2
  - Случай 3
  - Случай 4
  - Случай 5
  - Вопросы самоконтроля усвоения теории
    (незачтено)
- 3.3. Решение задачи Коши для ДУ высших порядков
  - Вопросы самоконтроля усвоения теории
    (незачтено)
ГЛАВА 4. ЛИНЕЙНЫЕ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЕ УРАВНЕНИЯ ВЫСШИХ ПОРЯДКОВ
- 4.1. Линейные однородные дифференциальные уравнения (ЛОДУ)
  - Вопросы самоконтроля усвоения теории
    (незачтено)
- 4.2. Линейные однородные ДУ с постоянными коэффициентами
  - Вопросы самоконтроля усвоения теории
    (незачтено)
  - Решение упражнений в пошаговом режиме
    (незачтено)
  - РУБЕЖНЫЙ КОНТРОЛЬ №3
    (незачтено)
- 4.3. Линейные неоднородные ДУ с постоянными коэффициентами (ЛНДУ)
- КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА №2
  (незачтено)
ГЛАВА 5. СИСТЕМЫ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫХ УРАВНЕНИЙ (СДУ)
- Вопросы самоконтроля усвоения теории
  (незачтено)
- 5.1. Системы линейных однородных ДУ с постоянными коэффициентами
  - 5.1.1. Метод исключения
  - 5.1.2. Метод Эйлера решения СЛОДУ
  - Вопросы самоконтроля усвоения теории
    (незачтено)
  - Решение упражнений в пошаговом режиме
    (незачтено)
  - РУБЕЖНЫЙ КОНТРОЛЬ №5
    (незачтено)
- 5.2. Системы линейных неоднородных ДУ с постоянными коэффициентами (СЛНДУ)
ГЛАВА 6. УСТОЙЧИВОСТЬ РЕШЕНИЯ СИСТЕМ ДУ
- 6.1. Простейшие типы точек покоя
- 6.2. Признаки отрицательности действительных частей всех корней характеристического уравнения.
- КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА №3
  (незачтено)
ГЛАВА 7. ПРИБЛИЖЕННЫЕ МЕТОДЫ РЕШЕНИЯ ДУ
- 7.1. Приближенно-аналитические методы решения задачи Коши
  - 7.1.1. Методы степенных рядов
    - 7.1.1.1. Метод последовательного дифференцирования
    - 7.1.1.2. Метод неопределенных коэффициентов
  - 7.1.2. Метод последовательных приближений
  - 7.2. Численные методы решения задачи Коши
  - 7.3. Приближенно-аналитические методы решения краевых задач
    - 7.3.1. Метод коллокаций
  - 7.4. Численные методы решения краевых задач
    - 7.4.1. Метод конечных разностей
    - Вопросы самоконтроля усвоения теории
      (незачтено)
ЭКЗАМЕН
(не сдан)

3.2. Случаи интегрирования ДУ высших порядков

Нахождение общего решения ДУ высшего порядка возможно только в нескольких случаях.

Случай 1. ДУ имеет вид: .

В этом случае решение находится в результате кратного интегрирования левой и правой частей ДУ.

Пример 3.1.

Дано:

Решение:

Трижды интегрируем левую и правую части уравнения:

Ответ:

Остальные случаи решения ДУ высшего порядка требуют использование специальных замен.

Общий алгоритм решения ДУ высшего порядка в случае использования замен

1. Понизить порядок ДУ до 1-го, используя необходимые замены.

2. Решить ДУ 1-го порядка.

3. Сделать обратные замены. Если необходимо опять понизить порядок (п.1-2). Всего нужно решить ДУ 1-го порядка.

4. Выписать все решения ДУ. Хотя бы одно из них должно содержать произвольных постоянных.

5. Проверить потерянные решения.

6. Записать ответ.