1.  Постоянный множитель можно выносить за знак интеграла, то есть

,

где  – некоторое число.

2.  Интеграл от алгебраической суммы двух функций равен такой же сумме интегралов от этих функций, то есть

.

3.  Если отрезок интегрирования разбит на части, то интеграл на всем отрезке равен сумме интегралов для каждой из возникших частей, то есть при любых

4.  Если на отрезке , где , , то и

.


Следствие. Пусть на отрезке , где , , где  и  – некоторые числа. Тогда

.

Теорема о среднем. Если функция  непрерывна на отрезке , где , то найдется такое значение , что

.

Теорема. Пусть функция  непрерывна на отрезке  и  – любая первообразная для  на . Тогда определенный интеграл от функции  на  равен приращению первообразной на на этом отрезке, то есть

Эта формула называется формулой Ньютона – Лейбница.

Теорема. Пусть функция  имеет непрерывную производную на отрезке ,  и функция  непрерывна в каждой точке  вида , где .

Тогда имеет место равенство

=.


Эта формула носит название формулы замены переменной в определенном интеграле.

Теорема. Пусть функции  и  имеют непрерывные производные на отрезке . Тогда

.

Эта формула называется формулой интегрирования по частям.

Теорема. Пусть на отрезке  заданы непрерывные функции  и  такие, что . Тогда площадь фигуры, заключенной между кривыми  и , на отрезке  вычисляется по формуле

Пусть на отрезке  задана непрерывная знакопостоянная функция . Тогда объем  тела, образованного при вращении вокруг оси абсцисс криволинейной трапеции, ограниченной линиями ,  и  находится по формуле

.

Дифференциальным уравнением называется уравнение, связывающее искомую функцию одной или нескольких переменных, эти переменные и производные различных порядков данной функции.

Дифференциальное уравнение го порядка называется разрешенным относительно старшей производной, если оно имеет вид


.

Решением дифференциального уравнение называется такая функция , которая при подстановке ее в это уравнение обращает его тождество.

Общим решением дифференциального уравнения го порядка называется такое его решение

,

которое является функцией переменных и  произвольных независимых постоянных .

Частным решением дифференциального уравнения называется решение, получаемое из общего решения при некоторых конкретных числовых значениях постоянных .

Теорема. Пусть в дифференциальном уравнении

 (1)

функция  и ее частная производная  непрерывны на открытом множестве  координатной плоскости. Тогда

1.  Для любой точки  множества  найдется решение  уравнения (1), удовлетворяющее условию .

2.  Если два решения  и  уравнения (1) совпадают хотя бы для одного значения , то эти решения совпадают для всех тех значений переменной , для которых они определены.

Дифференциальное уравнение (1) первого порядка называется неполным, если функция  явно зависит либо только от, либо только от .

Дифференциальное уравнение первого порядка называется уравнением с разделяющимися переменными, если оно может быть представлено в виде

или в виде

,

где , ,  – некоторые функции переменной ;  – функции переменной .

Дифференциальное уравнение первого порядка называется линейным, если оно имеет вид

,

где  и  – некоторые (непрерывные) функции переменной .

В случае, когда функция  тождественно равна нулю, уравнение называется однородным, в противном случае – неоднородным.

Линейное дифференциальное уравнение второго порядка с постоянными коэффициентами имеет вид

, (2)

где  – некоторые действительные числа,  – некоторая функция.

Если , то уравнение

 (3)


называется однородным, в противном случае при уравнение (2) называется неоднородным.

Теорема. Если  и  – линейно независимые частные решения уравнения (3), то общее решение этого уравнения является линейной комбинацией этих частных решений, то есть имеет вид

,

Для некоторых действительных чисел  и .

Уравнение

 (4)

называется характеристическим уравнением уравнения (3).

Теорема.

1.  Пусть характеристическое уравнение (4) имеет действительные корни , причем . Тогда общее решение уравнения (3) имеет вид

,

где  и  – некоторые числа.

2.  Если характеристическое уравнение (4) имеет один корень  (кратности 2), то общее уравнения (3) имеет вид

,

где  и  – некоторые числа.


Информация о работе «Интегралы. Дифференциальные уравнения»
Раздел: Математика
Количество знаков с пробелами: 22586
Количество таблиц: 1
Количество изображений: 1

Похожие работы

Скачать
40401
0
0

... условий: y(x0)=y0, . Эти начальные условия дают соответственно n уравнений , , , ……………………………… , решая которые относительно c1, c2 , …, cn находят значения этих постоянных. Например, для дифференциального уравнения 1-го порядка общее решение имеет вид y=f(x,c). Тогда начальное условие y(x0)=y0 выделяет из всего семейства интегральных кривых кривую, проходящую через точку M(x0,y0). Геометрическая ...

Скачать
19492
5
3

виде . Определение Д.у. первого порядка называется однородным, если оно может быть представлено в виде . (Для решения используется замена t=y/x)/ Определение Дифференциальное уравнение первого порядка называется линейным, если оно имеет вид  (линейное неоднородное). (Сначала решаем уравнение  - линейное однородное, находим y и подставляем в исходное). Определение Уравнение вида ...

Скачать
34911
1
21

... коэффициенты an (x1), bn (x1), an (x2), bn (x2) при помощи гармонического анализа, можно определить коэффициент температуропроводности стержня а2. Глава 3. МОДЕЛИРОВАНИЕ С ПОМОЩЬЮ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫХ УРАВНЕНИЙ В ЧАСТНЫХ ПРОИЗВОДНЫХ. §3.1. Дифракция излучения на сферической частице.   Перейдем теперь к рассмотрению задачи о дифракции электромагнитных волн на сферической частице. Как известно, в ...

Скачать
14726
0
7

... в начальный момент (t=0). Совокупность граничных и начальных условий называется краевыми условиями: 2.2. Формула Даламбера. Изучение методов построения решений краевых задач для уравнений гиперболического типа начнем с задачи с начальными условиями для неограниченной струны:  (2)  (3) Преобразуем это уравнение к каноническому виду, содержащему смешанную производную. Уравнение характеристик ...

0 комментариев


Наверх