Differensial Tenlikler
1. Problemi qeyd edək: verilmişdir iki fərqli tənlik.
2. Birinci tənlik: $$61 x \frac{dx}{dt} + t = 1$$.
Bu tənliyi $t$-yə görə ifadə etmək üçün $\frac{dx}{dt}$ tapılacaq.
3. Hər iki tərəfdən $t$ çıxaraq:
$$61 x \frac{dx}{dt} = 1 - t$$
4. İndi $\frac{dx}{dt}$ tapırıq:
$$\frac{dx}{dt} = \frac{1 - t}{61 x}$$
5. Bu tənlik dəyişənlərə ayrılma üsulu ilə həll edilə bilər.
6. Tənliyi dəyişənlərə ayrılır:
$$61 x dx = (1 - t) dt$$
7. Hər iki tərəfi inteqral edirik:
$$\int 61 x \, dx = \int (1 - t) \, dt$$
8. İntegralları hesablayaq:
$$61 \times \frac{x^2}{2} = t - \frac{t^2}{2} + C$$
Yəni:
$$\frac{61 x^2}{2} = t - \frac{t^2}{2} + C$$
9. İkinci tənlik: $$y' - y = 2x - 3$$, burada $y' = \frac{dy}{dx}$.
10. Bu xətti diferensial tənlikdir, standart yolla həll olunur.
11. Homogen tənlik:
$$y' - y = 0$$
İnteqrasiya faktoru təyin edək:
$$\mu (x) = e^{-\int 1 dx} = e^{-x}$$
12. Tənliyi $\mu(x)$ ilə çoxaldırıq:
$$e^{-x} y' - e^{-x} y = e^{-x} (2x - 3)$$
Sol tərəf:
$$(e^{-x} y)' = e^{-x} (2x - 3)$$
13. İntegral alırıq:
$$e^{-x} y = \int e^{-x} (2x - 3) dx + C$$
14. Bu inteqralı inteqrasiya üsulu ilə hesablayırıq.
İntegraş;
$$\int e^{-x} (2x - 3) dx$$
İnteqrasiya by parts tətbiq edərək:
Let $u=2x-3$, $dv = e^{-x} dx$
Then $du=2 dx$, $v = -e^{-x}$
15. İnteqral:
$$ - (2x - 3) e^{-x} + \int 2 e^{-x} dx = - (2x - 3) e^{-x} - 2 e^{-x} + C_1 = -e^{-x} (2x - 3 + 2) + C_1 = - e^{-x} (2x - 1) + C_1$$
16. Buna görə:
$$e^{-x} y = - e^{-x} (2x - 1) + C$$
17. Son olaraq:
$$y = - (2x - 1) + C e^{x} = -2x + 1 + C e^{x}$$
Nəticələr:
Birinci tənliyin ümumi həlli:
$$\frac{61 x^2}{2} = t - \frac{t^2}{2} + C$$
İkinci tənliyin ümumi həlli:
$$y = -2x + 1 + C e^{x}$$
Bu cür dəyişənlərə ayrılma və inteqrasiya faktoru üsullarından istifadə edilir.