Matematică Algebră

Ecuatii diferentiale simple explicatii

Ecuațiile diferențiale simple sunt relații între o funcție și derivatele ei. Cele mai simple sunt ecuații de ordinul întâi separabile sau liniare. Rezolvarea lor implică integrarea ambelor părți ale ecuației.

Tipuri de ecuații diferențiale simple

  • Ecuații separabile Forma: dy/dx = f(x)g(y). Se separă variabilele: dy/g(y) = f(x)dx, apoi se integrează.
  • Ecuații liniare de ordinul I Forma: y' + P(x)y = Q(x). Se rezolvă cu factor integrant μ(x)=e^(∫P(x)dx).
  • Ecuații cu variabile separabile omogene Forma: y' = f(y/x). Se face substituția v=y/x, devine separabilă.

Exemplu rezolvat pas cu pas

  1. 1
    Enunț Rezolvați: dy/dx = 2xy, cu condiția y(0)=1.
  2. 2
    Separare dy/y = 2x dx (pentru y≠0).
  3. 3
    Integrare ∫dy/y = ∫2x dx ⇒ ln|y| = x² + C.
  4. 4
    Explicitare y = ±e^(x²+C) = Ae^(x²), unde A=±e^C.
  5. 5
    Condiție inițială y(0)=1 ⇒ A·e⁰=1 ⇒ A=1. Soluția: y=e^(x²).

Verificați soluția derivând: y'=2xe^(x²)=2xy, corect.

Mai multe din Algebră