Educational Research in Universal Sciences ISSN: 2181-3515
VOLUME 2 | SPECIAL ISSUE 10 | 2023
Reja: Rikkati tenglamalari haqida Rikkati Tenglamalari Va Ularning Tatbiqlari Rikkati tenglamalarining ko’rinishlari Xulosa Foydalanilgan adabiyotlar
Quyida Rikkati tenglamalari to‘g‘risida ba’zi mulohazalarni keltiramiz.
Ushbu,
y ' =
a( x ) y 2 +
b( x ) y +
c( x ),
a( x ) № 0, c( x ) № 0
ko‘rinishdagi
differensial tenglama Rikkati tenglamasi deyiladi; bu yerda a( x ), b( x ), c( x ) М C ( I ; R )
– berilgan funksiyalar ( I - biror sonli oraliq), y = y( x ) -noma’lum funksiya.
Rikkati tenglamalari optimal boshqaruvni sintezlash, variatsion hisob, differensial tenglamalar yechimlarini tekshirish masalalarida ko‘p uchraydi [2-5].
Ma’lumki [2], (1) tenglama yechimi ba’zi hollardagina a( x ), b( x ), c( x ) va
elementar funksiyalar orqali chekli sondagi qo‘shish, ayirish, ko‘paytirish, bo‘lish, funksiyalarning kompozitsiyalarini olish va integrallash amallari yordamida ifodalanadi, ya’ni kvadraturalarda yechiladi. Umumiy holda, bu tenglamaning yechimi kvadraturalarda ifodalanmaydi.
Teorema 1. Agar Rikkati tenglamasining biror xususiy yechimi ma’lum bo‘lsa, uning umumiy yechimi kvadraturalarda topiladi.
Isboti. y =
j (x )
qaralayotgan tenglamaning biror xususiy yechimi, ya’ni
j '(x ) =
a(x )j
2(x ) +
b(x )j (x ) +
c(x )
bo‘lsin. (1) tenglamada
y = j (x ) + z
almashtirish bajaramiz (z =
tenglamasiga kelamiz:
z(x ) -yangi noma’lum funksiya) va quyidagi Bernulli
z ' =
a(x )z 2 +
(2a(x )j (x ) +
b(x ))z .
keltiramiz, ( n =
n(x )
yangi noma’lum funksiya). Chiziqli differensial tenglamalar esa
umumiy holda kvadraturalarda yechiladi. Teorema isbot bo‘ldi.
Teorema 2. Rikkati tenglamasining umumiy yechimi ixtiyoriy o‘zgarmasning
kasr-chiziqli funksiyasidan iborat: y =
cf (x ) +
cw(x ) +
g(x ) .
u(x )
Isboti. Yuqoridagiga o‘xshash Rikkati tenglamasining biror yechimini j (x )
bilan belgilab, tenglamada
y = j ( x ) + 1
n
almashtirishni bajarsak,
n = n( x )
noma’lum funksiyaga nisbatan bo‘ladi.
n '+
(2a(x )j (x ) +
b(x ))n
= - a(x )
tenglama hosil
ya’ni
y = cj (x )w(x ) +
cw( x ) +
j ( x ) u( x )
u( x )
ixtiyoriy o‘zgarmasning kasr-chiziqli funksiyasi
ko‘rinishida bo‘ladi. Aksincha, faraz qilaylik, y =
y(x )
funksiya o‘zgarmas c ning
kasr-chiziqli funksiyasidan iborat bo‘lsin:
y = cf ( x ) +
cw( x ) +
g( x )
u( x )
( f , g, w, u
О C 1 ). Bu
tenglikdan o‘zgarmas c ni topaylik: c =
g(x ) -
w(x )y -
u(x )y .
f (x )
Oxirgi tenglikni hadma-had differensiallab, y ga nisbatan Rikkati tenglamasini hosil qilamiz. Jumla isbot bo‘ldi.
Dastlab, Rikkati tenglamasining kvadraturalarda yechiladigan quyidagi sodda
hollarini qayd etaylik:
1. y ' = f ( x )( ay 2 + by + c)
ж y ц 2 y
y ' = a з ч + b + c
зи x чш x
y ' = ay 2 + b y + c
x x 2
4.
|
|
y ' = a '(x )y 2 + a(x )f (x )y + f (x )
|
5.
|
|
y ' = a(x )(y + p(x ))(y + q(x )) - h '(x ) , bunda h(x ) = p(x ) yoki
|
h(x ) =
6.
|
q(x )
|
xy ' = f (x )y 2 + ny + ax 2n f (x )
|
7.
|
|
xy ' = x 2n f (x )y 2 + (axn f (x ) - n )y + bf (x )
|
8.
|
|
y ' = f (x )y 2 + l y + ae2l x f (x )
|
Bu yerda uchraydigan funksiyalar uzluksiz deb hisoblanadi. a,b,c, n, l lar esa o‘zgarmas sonlar.
1-tenglama o‘zgaruvchilari ajraladigan tenglamadir. Uning o‘zgaruvchilarini
ajratib, osongina integrallanadi. 2-tenglama esa bir jinsli differensial tenglama bo‘lib,
ye-
y = u x
almashtirish yordamida o‘zgaruvchilari ajratiladi. 3-tenglamada xususiy
chim
y = k x
ko‘rinishda izlanadi (k =
const ). 4-tenglama
y ' =
a '(x )y 2 +
f (x )(a(x )y + 1)
ko‘rinishga keltirilgandan so‘ng tenglamada
a(x )y + 1 =
u(x )
almashtirish bajarish lozim. 5-tenglama (y +
h(x ))ў =
(y +
p(x )) Ч
Ч(y +
q(x ))
ko‘rinishga keltirilib, y +
h(x ) =
u(x )
almashtirish .yordamida Bernulli
tenglamasi hosil qilinadi. 6-tenglamani
xy ў-
ny =
f (x )(y 2 +
ax 2n )
ko‘rinishda
tomonini to‘la hosilaga keltiramiz va y = u
xn
almashtirish yordamida o‘zgaruvchili
ajratiladi. 7-tenglamani
xy '+ ny =
((xny)2 +
b)f (x ) +
af (x )x ny
ko‘rinishda yozib,
m = xn - 1
integrallovchi ko‘paytuvchi yordamida chap tomoni to‘la hosilaga
keltiriladi va xny =
u almashtirish yordamida o‘zgaruvchilari ajratiladi. 8-tenglamani
y '-
l y =
f (x )(y 2 +
ae2l x )
ko‘rinishda yozib, uni
m = e- l x
integrallovchi
ko‘paytuvchiga ko‘paytirib, chap tomonini to‘la hosilaga keltirgach, almashtirish yordamida o‘zgaruvchilari ajratiladi.
e- l xy = u
Kerakli almashtirish yordamida har qanday Rikkati tenglamasidagi noma’lum
funksiya oldidagi koeffitsentni nolga aylantirish mumkin. Buning uchun (1)
tenglamada y =
a ( x ) z +
b( x )
almashtirishni bajarish lozim, bu yerda
a ( x ), b( x )
noldan farqli tanlanishi kerak bo‘lgan funksiyalar,
z = z(x )
esa yangi noma’lum
funksiya. (2) ni (1) ga qo‘yib quyidagi tenglikni hosil qilamiz:
z ' =
a( x ) a ( x ) z 2 +
(2a(x )b(x ) +
b( x ) -
a '( x ) )z +
a ( x )
a ( x ) b 2( x ) +
b( x ) bx +
a ( x )
c( x ) -
b '( x )
Bu tenglamada
a ( x ) = a , b( x ) =
a '( x ) - a ( x ) b( x )
deb tanlasak, u
z ' = az 2 + r( x )
a( x )
ko‘rinishga keladi.
2 a( x ) a ( x )
Bu yerda r(x ) =
a ( x ) b 2( x ) +
b( x ) b( x ) +
a ( x )
c( x ) -
b '(x ) . (3) tenglama kanonik
|