الاثنين، 11 مارس 2013

Differential Equations




المسألة
معادلة فيها y' ( x, y, y' )
الحل
معادلة فيها ثابت ( x, y, c )


طرق الحل :

1.    Separation.
2.    not Separation.
3.    Homogeneous.
4.    not Homogeneous.
5.    Exact.
6.    not Exact.
7.    Linear.
8.    not Linear.


Not Separate

إذا وجد مقدار واحد x, y بالجمع والطرح نفرض المقدار بـ z ونحلها separation
Separate

لوكانت x, y بالضرب والقسمة بدون جمع وطرح نفصل ونكامل x//y  ( y' )
Not Homogeneous

a1x + b1y + c
y' = ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
a2x + b2y + c
ليها حالتين
1- Parallel.
a1/b1 = a2/b2
we set
a1x + b1y = z
or
a2x + b2y = z
وهاتتحول لـ separable
2- Intersection.
a1/b1 ≠ a2/b2
هانحل المعادلتين ونجيب نقطة التقاطع (h , k)
ونحط
 x = t + h
y = s + k
dy/dx = ds/dt
وهاتتحول لمعادلة homogeneous
Homogeneous

إذا كانت كل الحدود من نفس الدرجة أو على صورة y/x نفرض
y = xv
y' = xv' + v
لازم تختفي x من الطرف الأيمن بعد التعويض هاتتحول المعادلة الى separable
Not Exact

Mdx + Ndy = 0
My ≠ Nx
نحسب عامل مكاملة μ
بأحد الطريقتين
My – Nx
ـــــــــــــــــــــــــــــ = x
N
أو
My – Nx
ـــــــــــــــــــــــــــــ = y
M

 = e∫xdxμ
أو
 = e-∫ydxμ

μ( المسألة ) = 0
exact
Exact

المسألة
Mdx + Ndy = 0
شرط الـ exact
My = Nx
الحل
∫Mdx + ∫Ndy = c
في حدود التكامل نختار
(xo , yo) = (0 , 0)
أو (1 , 1) في حالة وجود lnx أو 1/x
نعوض قبل التكامل في N عن كل x بـ xo أو العكس

Not Linear(Bernoulli)

y' + Pdx = q(x)yn
بالضرب في y-n  ونفرض التغير في y بـ z
ونفاضله نحصل على التغير في y' ونحلها linear في z
Linear

y' + P(x)y = q(x)
هانحسب
= e∫Pdx μ
الحل
My = ∫ μ q dx + c