maths.free › Differential Equations › First-order linear equations

First-order linear equations

y′ + P(x)y = Q(x) and the integrating factor that makes it integrable.

Multiply y′ + P(x)y = Q(x) by μ = e^{∫P dx} and the left side collapses to (μy)′, one integration finishes it. This is the workhorse for mixing tanks, RC circuits and Newton's law of cooling.

வேலை செய்த உதாரணம் · y' + y = x

Differential-Equations · Differential-Equations

Y' + y = x

y{\left(x \right)} + \frac{d}{d x} y{\left(x \right)} = x

படிப்படியாக

  1. y{\left(x \right)} + \frac{d}{d x} y{\left(x \right)} = x

    The differential equation.

  2. \text{order } 1

    Order 1: the highest derivative present.

  3. \text{Exact}

    M dx + N dy = 0 with ∂M/∂y = ∂N/∂x: find the potential F with F_x = M, F_y = N; the solution is F = C.

  4. r + 1 = 0

    Characteristic equation of the homogeneous part (substitute y = e^{rx}).

  5. r = -1

    Its roots.

  6. y{\left(x \right)} = C_{1} e^{- x} + x - 1

    General solution (C₁, C₂ … are arbitrary constants).

  7. \checkmark

    Verified: substituting the solution back into the equation gives 0.

விடை தெரியப்படுத்து
y{\left(x \right)} = C_{1} e^{- x} + x - 1

இப்போது நீங்கள் ஒரு பிரச்சனையை தேர்ந்தெடு, அல்லது தங்களையே வரையவும். ஒவ்வொரு படியும், ஒரு படமாக, நீங்கள் கேட்கும் வரை பதில் மறைக்கப்படும்.

உங்களின் வேலையை தொடரவும்

இலவச கணக்கு ஒவ்வொரு பாடத்திலும் குறிப்புகளை சேர்க்கும், நீங்கள் முடித்ததை பதிவு செய்கிறது, உங்கள் தீர்த்த பிரச்சனைகள் ஒரு இடத்தில், மற்றும் ஒரு ஆசிரியரை நீங்கள் இந்த பக்கத்தை பற்றி கேட்கலாம். கணிதமே அனைவருக்கும் திறந்துள்ளது, நுழைந்தாலும் இல்லையென்றாலும்.

பதிவு செய் உள்நுழை

இங்கே பயன்படுத்தப்பட்ட குறியீடுகள்

முழுமையான வரையறை, ஒரு படத்தை, மற்றும் ஒவ்வொரு எழுத்தும் என்ன அர்த்தம் என்று எந்த சின்னத்தையும் அழுத்து.

எப்படி: First-order linear equations

  1. The differential equation.
  2. Order 1: the highest derivative present.
  3. M dx + N dy = 0 with ∂M/∂y = ∂N/∂x: find the potential F with F_x = M, F_y = N; the solution is F = C.
  4. Characteristic equation of the homogeneous part (substitute y = e^{rx}).
  5. Its roots.
  6. General solution (C₁, C₂ … are arbitrary constants).
  7. Verified: substituting the solution back into the equation gives 0.

கேள்விகள்

What is a differential equation?

An equation whose unknown is a function, relating it to its own derivatives. "The rate of growth is proportional to the population" is y′ = ky, and solving it means finding y as a function of time.

Why does the solution have arbitrary constants?

Integrating loses information: many functions share the same derivative. An n-th order equation has n constants, fixed by n initial or boundary conditions.

மேலும் Differential Equations

Separable equationsSecond-order, constant coefficientsNonhomogeneous equationsModelling with differential equations