معادلات دیفرانسیلDifferential Equations
معادلات دیفرانسیل معمولی: روشهای مرتبهٔ اول، معادلات خطی با ضرایب ثابت، حل به کمک تبدیل لاپلاس، حل به روش سری و دستگاههای معادلات دیفرانسیل.
کنکور ارشد مهندسی برق
مباحث
کارتها · 4
روشهای اصلی حل معادلات دیفرانسیل مرتبهٔ اول — جداسازی متغیرها، عامل انتگرالساز معادلهٔ خطی، معادلات کامل و عاملهای انتگرالسازی که کاملبودن را برمیگردانند، و تغییر متغیرهای برنولی، همگن و ریکاتی که معادلات غیرخطی را به این حالتها تبدیل میکنند — بههمراه کاربرد آنها در مسیرهای متعامد.
هر معادلهٔ دیفرانسیل خطی بهصورت جواب همگن (ریشههای مشخصه) بهعلاوهٔ یک جواب خصوصی حل میشود؛ یا با روش ضرایب نامعین / تغییر پارامترها، یا با تبدیل لاپلاس که شرایط اولیه و معادلات انتگرالی کانولوشنی را هم پوشش میدهد؛ معادلات کوشی–اویلر از همان منطق ریشهها با توانهای x^r پیروی میکنند و شرایط کرانداری تعیین میکنند کدام توانها باقی بمانند.
معادلات دیفرانسیل خطی با ضرایب متغیر در نقاط عادی با سری توانی و در نقاط تکین منظم با سری فروبنیوس x^r∑ a_n x^n حل میشوند؛ در آنجا معادلهٔ شاخص (indicial) نماها را تعیین میکند و مشخص میسازد که آیا جواب دوم شامل جملهٔ ln x هست یا نه — همان دستگاهی که پشت توابع بسل و لژاندر قرار دارد.
تبدیل لاپلاس یکطرفه، مشتقگیری، انتگرالگیری، تأخیر و کانولوشن را به جبر در s تبدیل میکند؛ بنابراین مسائل مقدار اولیه با تحریک پله، ضربه یا متناوب و معادلات انتگرالی ولترا/آبل با تبدیلگرفتن، تجزیه به کسرهای جزئی و وارونگیری از روی جدول حل میشوند.