Extras din curs
Integrarea ecuaţiilor diferenţiale cu condiţii iniţiale
Metode cu paşi separaţi.
Se dau:
intervalul închis I=[x0, x0+a] R,
funcţia continuă f:IxRR,(x,y)f(x,y)
ecuaţia diferenţială P:y’ = f(x,y),
Problema diferenţială de ordinul 1 constă în determinarea funcţiei derivabile
y:IR, xy(x)
cu proprietatea că pentru xI avem y’(x)f(x,y(x))
Integrarea ecuaţiilor diferenţiale cu condiţii iniţiale
Pentru un sistem de ecuaţii diferenţiale de ordinul 1 se cunosc funcţiile continue:
fj:IxRnRn,(x,y1,…,yn) (z1,…,zn), j=1:n.
şi ecuaţiile diferenţiale
y1’=f1(x,y1,…,yn),
y2’=f2(x,y1,…,yn),
yn’=fn(x,y1,…,yn).
şi interesează determinarea funcţiilor derivabile
yj:IRn, xyj(x),
astfel încât yj’(x)fj(x,y1(x),…,yn(x)), j=1:n.
Integrarea unui sistem de ecuaţii diferenţiale de ordinul p
Integrarea ecuaţiilor diferenţiale cu condiţii iniţiale
yj(p)=fj(x,y1,…,yn,y1’,…,yn’,y1(p-1),…,yn(p-1)), j=1:n
y(p)=f(x,y,y’,…,y(p-1)),
cu fj:Ix(Rn)pR, sau f:Ix(Rn)pRn.
presupune determinarea funcţiilor derivabile
yj:IRn, xyj(x)(sau y:xy(x))
Substituţiile:
y=v1,
y’=v2,
y(p-1)=vp.
reduc sistemul la ordinul 1:
Integrarea ecuaţiilor diferenţiale cu condiţii iniţiale
v1’=v2,
v2’=v3,
vp’=f(x,v1,v2,…,vp).
Problema diferenţială cu condiţii iniţiale (problema Cauchy) :
P1:y’=f(x,y),
P2:y(x0)=, cu R, dat (condiţia iniţială) .
Presupunem că funcţiile f satisfac o condiţie Lipschitz
xI, u,vRn,L>0, astfel încât
|f(x,u)-f(x,v)|<L.|u-v|.
Condiţia Lipschitz asigură existenţa şi unicitatea soluţiei.
Conținut arhivă zip
- Integrarea Ecuatiilor Diferentiale cu Conditii Initiale.ppt