Agar / parametrning ixtiyoriy noldan farqli qiymatida f{tx,ty)=t"f(x,y) ayniyat bajarilsa, j[x,y) funksiya n-
tartibli birJinsli funksiya deyiladi.
Masalan, / {x,y) = x* + 3x2y funksiya uchun
f ( t x , t y ) = ( t x f + 3 ( t x ) 2t y = t yx 3 + 3 t 3x 2y = t 3( x :>+ 3 x 2y ) = t 3f { x , y ) .
Demak, bu funksiya 3- tartibli bir jinsli bo’ladi.
AgarA x,y) - nol - tartibli birjinsli funksiya bo’lsa, u holda
У=fix,у) (1) differensial tenglama birjinsli deyiladi.
Ravshanki, bir xil tartibli bir jinsli P(x,y) va Q(x,y) funksiyalar qatnashgan P(x,y)dx +Q{x,y)dy=0 (2)
tenglama bevosita bir jinsli differensial tenglamaga olib kelinadi va shunung uchun u ham bir jinsli
tenglama deb yuritiladi.
(I) tenglamani, shuningdek, (2) tenglamani o’zgaruvchilari ajraladigan tenglamaga keltirish mumkin.
J{x,y) - nol - tartibli birjinsli funksiya bo’lgani uchun quyidagi ayniyatga ega bo’lamiz:
f(tx,ty) =f(x,y).
/ parametmi ixtiyoriy tanlab olishimiz mumkinligidan foydalanib, bu ayniyatda t = — x
almashtirishni amalga oshirsak,
f(x,y)=f{\£
ayniyatni hosil qilamiz.
у = их formula orqali yangi izlanayotgan и funksiyani kiritib
У = «’(«) (3) ko’rinishdagi tenglamaga ega bo’lamiz, bu yerda
у ^ их bo’lgani uchun, У=u'x+и.
bo’ladi. Buni (3) qo’yamiz: Natijada и fiinksiyaga nisbatan
u'x+u=ip(u)
u <_ ч А и ) - и x
", Ai
a, b,
ko’rinishdagi o’zgaruvchilari ajraladigan tenglamani hosil qilamiz. Bu tenglamani integrallash quyidagicha
amalga oshiriladi.
dudxrdurdx„ ----------------= — ; ---------------- = — + C ;
Bundan keyin hosil bo’lgan umumiy integralda yordamchi и funksiya o’miga — ifodani qo’yamiz.
x
Ushbu
dy_ J ax+by+c
dx ^ a,x + bty + c,
ko’rinishdagi tenglama bir jinsli yoki o’zgaruvchilari ajraladigan tenglamaga keltiriladi.
ab
Agar
bu yerda a va p sonlar J
[ajjr + bsy + c1= 0 Natijada birjinsli tenglamani hosil qilamiz.
#0 bo’lsa x -u +a, y =v+f) almashtirish amalga oshiriladi,
(ax +by +c =0
tenglamalar sistemasini qanoatlantiradi.
ab
Agar L = 0 bo’lsa, berilgan tenglama
dy=^ kja^+b^+c^ d x a , x + b xy + c ,
ko’rinishda bo’ladi, bunda к = — = —. Bundan keyin "i A
ax+b^y=t yoki ax+by=t
almashtirish berilgan tenglamani o’zgaruvchilari ajraladigan tenglarnaga keltiradi.
Masala. Quyidagi tenglamaming umumiy yechimini toping: a) (_y2-2xy)dx+x1dy=0; b) xy'=-Jx2-у2+у;
c) (x-2y +3)dy+(2x+y-l)dx =0;
d) 2(x+y)dy+(Зл+Зу- \)dx=0
Yechish. a) (y1-2xy)dx+xldy=0 tengiamatarkibidagi P=y2- 2xy, Q=x2
funksiyalar ikkalasi ham ikkinchi tartibli bir jinsii funksiyalar bo’lgani uchun bu tengiama bir jinsii
tengiama bo’iadi.
Shuning uchun y=xu almashtirishni qo’llaymiz. U holda dy- xdu t udx va tengiama x2{u2-
2u)dx+x2(xdu+udx)=0 yoki (u1- u)dx+xdu=0 ko’rinishda b o ’ladi.
O’zgaruvchilami ajratamiz: — = va hosil qilingan tenglamani x n(l - u)
integrallaymiz:
JC w(l- u) O’ngtomondagi integralni topamiz:
<--ЬгЧ <4>
Си 1— \=( - +— Ии= +j— =lnlul- Inll- u\+lnlCl=In
м(1-и) \a l-uj и l-u 11 1 1 11 1~u Topilgan ifodani (4)ga qo’ysak,
InJC= In Си ,yani x = yoki u= -- - ga ega bo’lamiz. 1-u I-и С+д:
v Jf2 ... So’ngi ifodadagi и o’miga — ni qo’yib, у = ------- umumiy yechimni topamiz.
x C+x
„2 Javob: у
■
C+x
b) Berilgan tenglamani / = ^ j l + — ko’rinishda yozsak uni bir jinsii
differensial tengiama ekanligiga ishonch hosil qilamiz.
y-xu almashtirishni qo’llaymiz. U holda y'=u +xu'. Bu ifodalami berilgan
du /-----г tenglarnaga qo’ysak x — = V l-w
dx
hosil qilamiz, bu yerdan arcsin u~\n\Cx\.
bo’ladi. O ’zgaruvchilami ajratib, - = = = — ni
4>
Do'stlaringiz bilan baham: |