y′ = 134·y + 27
y′ = a·y + b түріндегі ДТ-ны шешеміз: жалпы шешімді табамыз және қысқаша тексереміз.
Коэффициенттер сөзбен: a = сто тридцать четыре, b = двадцать семь.
Теңдеу
y′ = 134·y + 27
Жалпы шешім
y(x) = C·e^(134·x) - 27/134
Қадамдық шешім (интегралдаушы көбейткіш әдісі)
Берілген: y′ = 134·y + 27 Келесі түрге келтіреміз: y′ − a·y = b 1) Интеграциялаушы көбейткіш: μ(x) = e^(−134·x) 2) Теңдеуді μ(x)-ке көбейтеміз: (y′ − a·y)·μ = b·μ 3) Сол жақ толық туындыға айналады: (y·μ)′ = b·μ 4) Интеграциялаймыз: y·μ = ∫ b·μ dx + C 5) y-ді шығарамыз: y(x) = C·e^(134·x) − 27/134 Жауап: y(x) = C·e^(134·x) - 27/134
Қадамдарды түсіндіру
1-қадам: a·y-ды солға жылжытамыз: y′ − a·y = b.
2-қадам: интегралдаушы көбейткіш μ(x)=e^(−a·x) аламыз.
3-қадам: көбейткеннен кейін сол жақ бөлік толық туындыға (y·μ)′ айналады.
4-қадам: оң жақ бөлікті интегралдаймыз және C тұрақтысын қосамыз.
5-қадам: e^(a·x)-пен көбейтеміз және y(x) жалпы шешімін аламыз.
Кеңес
Егер a = 0 болса, теңдеу y′ = b түріне айналады және интеграциялау арқылы бірден шешіледі. Егер a ≠ 0 болса — интеграциялаушы көбейткіш μ(x)=e^(−a·x) қолданамыз.
Тексеру
Шешімді тексереміз: y′-ді есептеп, a·y+b-мен салыстырамыз — сәйкес келуі керек.
Сұрақтар мен жауаптар
C тұрақтысы не білдіреді?
Бұл дифференциалдық теңдеудің шешімдер отбасын көрсететін еркін тұрақты.
Интегралдаушы көбейткішсіз қашан шешуге болады?
a = 0 болғанда: теңдеу y′ = b болып, тікелей интегралдаумен шешіледі.
Тексеру не үшін қажет?
Шешімді орнына қойғанда y′ туындысының a·y + b өрнегімен сәйкес келуін тексеру үшін.