дифференцирование уравнения?

fore
Сообщений: 839
Зарегистрирован: 07 сен 2009, 21:00

дифференцирование уравнения?

Сообщение fore » 24 ноя 2010, 20:53

Добрый вечер. Хотел c вашей помощью прояснить такие несложные моменты:
1. дифференцирование/интегрирование уравнения (или равенства) - корректно ли такое словосочетание?
2. дифференцирование частей уравнения (буду говорить аккуратно пока) во многих случаях выглядит логично, и этим в математике я и преподаватели неоднократно пользовались.
Однако: почему мы можем это делать? Возможно, это также просто как и $$ 5=5$$ => $$2+5=2+5$$, но для меня пока не очевидно.

Некоторые примеры:
$$y^2(x) + 10y(x) =0$$ => $$2yy'+10y'=0$$. Получилось дифференциальное уравнение, решением которого в частности является траектория, задаваемая исходным уравнением. Здесь я, понятное дело, подразумевал под $$y$$ некоторую функцию от $$x$$

$$y^2(x) + 10y(x) =0$$ => $$ \int {[ y^2(x)+10y(x)]}dx = C $$... Это верно?

Теперь, скажем, есть у нас такая же запись, в которой однако под $$y$$ понимаем числа (не функции).
$$y^2+10y=0$$ и применить интегрирование по $$y$$ я не могу.
$$  \int { [y^2 +10y]}dy = \int {0} dy$$ явно бредовая запись

Чего прошу: ответить на оба вопроса, прокомментировать примеры, и в идеале хотел бы для себя специфицировать условия, при которых применения знака интеграла/дифференциала c обоих сторон и дифференцирование вообще корректно!
Последний раз редактировалось fore 29 ноя 2019, 12:33, всего редактировалось 1 раз.
Причина: test

Аватар пользователя
vicvolf
Сообщений: 3155
Зарегистрирован: 13 ноя 2009, 21:00

дифференцирование уравнения?

Сообщение vicvolf » 24 ноя 2010, 21:26

fore писал(а):Source of the post
Некоторые примеры:
$$y^2 + 10y =0$$ => $$2yy'+10=0$$. Получилось дифференциальное уравнение, решением которого в частности является траектория, задаваемая исходным уравнением. Здесь я, понятное дело, подразумевал под $$y$$ некоторую функцию от допустим $$x$$

Слева находится квадратное уравнения от y, как независимой переменной решением которого являются постоянные. Справа находится диф ур-ие, где у уже является функцией и ищется решения в виде семества первообразных(функций от y). Таким образом слева и справа стоят уравнения по сути различные!

fore писал(а):Source of the post
$$y^2 + 10y =0$$ => $$ \int {[ y^2+10y]}dx = C $$... Это верно?

Нет это не верно! Слева опять квадратное уравнение от независимой переменной. решением которого постоянные значения, a справа интеграл по другой переменной, для которой подинтегральное функция суть постояная, поэтому решением его будет $$ (y^2+10y)x + C $$
Последний раз редактировалось vicvolf 29 ноя 2019, 12:33, всего редактировалось 1 раз.
Причина: test

Аватар пользователя
senior51
Сообщений: 458
Зарегистрирован: 28 янв 2008, 21:00

дифференцирование уравнения?

Сообщение senior51 » 24 ноя 2010, 22:31

Чтобы прокоментировать ваши записи нужно подружится c МатАнализом, но я как понял вы c ним потеряли дружбу;
1. B общем случае можно интег. и дифф. левую и правую части равенства, если введено определение непрерывности функций и тд;
2.Что это за у ,и не функция , a только числа. Вот это и явилость поводом напомнить вам o дружбе c Анализом.
Последний раз редактировалось senior51 29 ноя 2019, 12:33, всего редактировалось 1 раз.
Причина: test

СергейП
Сообщений: 4145
Зарегистрирован: 17 июл 2009, 21:00

дифференцирование уравнения?

Сообщение СергейП » 25 ноя 2010, 03:56

senior51 писал(а):Source of the post Чтобы прокоментировать ваши записи нужно подружится c МатАнализом, но я как понял вы c ним потеряли дружбу;
Полностью поддерживаю.
Например
fore писал(а):Source of the post Некоторые примеры:
$$y^2 + 10y =0$$ => $$2yy'+10=0$$. Получилось дифференциальное уравнение, решением которого в частности является траектория, задаваемая исходным уравнением. Здесь я, понятное дело, подразумевал под $$y$$ некоторую функцию от допустим $$x$$
Если подразумевать под $$y$$ функцию от некоторой независимой переменной (без допустим), то
$$y^2 + 10y =0$$ => $$2yy'+10y'=0$$ и все решения первого уравнения являются решениями и второго, но во 2-ом появились еще и другие, посторонние решения.
Последний раз редактировалось СергейП 29 ноя 2019, 12:33, всего редактировалось 1 раз.
Причина: test

fore
Сообщений: 839
Зарегистрирован: 07 сен 2009, 21:00

дифференцирование уравнения?

Сообщение fore » 25 ноя 2010, 07:01

Хорошо, я обозначил конкретнее в первом сообщении, где функции, стер числа, поставил производную (ошибся, но не в этом суть), убрал "допустим"...
Из того что приближало мое понимание написали только вот это:

B общем случае можно интег. и дифф. левую и правую части равенства, если введено определение непрерывности функций и тд;


B каком учебнике это прочитать можно (c указанием страницы, плз)?

ПО поводу дифференцирования/интегрирования уравнений, в которых в качестве неизвестных выступают числа - я так понимаю можно так объяснить: оператор интегрирования и оператор дифференцирования определены на функциях, a не на числах, поэтому применение их в 3-м примере некорректно
Последний раз редактировалось fore 29 ноя 2019, 12:33, всего редактировалось 1 раз.
Причина: test

Аватар пользователя
vicvolf
Сообщений: 3155
Зарегистрирован: 13 ноя 2009, 21:00

дифференцирование уравнения?

Сообщение vicvolf » 25 ноя 2010, 10:43

Функция имеет производную в точке, если эта производная в точке существует и конечна. Одной непрерывности функции для этого не достаточно.
Зато каждая непрерывная функция имеет первообразную, т.e непрерывности функции достаточно, чтобы существовал неопределенный интеграл данной функции.
При указанных условиях можно дифференцировать и интегрировать обе части равенства, но это не эквивалентные преобразования. Поэтому, если Вы будите выполнять эти операции c уравнениями, то решение исходного уравнения и полученного в общем случае не идентичны.

fore писал(а):Source of the post
ПО поводу дифференцирования/интегрирования уравнений, в которых в качестве неизвестных выступают числа - я так понимаю можно так объяснить: оператор интегрирования и оператор дифференцирования определены на функциях, a не на числах, поэтому применение их в 3-м примере некорректно

Почему же. Существует производная постоянной-она равна 0. Неопределенный интеграл от постоянной A по переменной х равен Ах+C, где C - постоянная интегрирования.
Последний раз редактировалось vicvolf 29 ноя 2019, 12:33, всего редактировалось 1 раз.
Причина: test

fore
Сообщений: 839
Зарегистрирован: 07 сен 2009, 21:00

дифференцирование уравнения?

Сообщение fore » 25 ноя 2010, 11:40

Виктор, первая часть вашего хорошо написана, спасибо. A вторая не совсем в тему, на мой взгляд. Если у нас есть уравнение, то в качестве неизвестных там не обязательно выступает функция - простой факт.
Последний раз редактировалось fore 29 ноя 2019, 12:33, всего редактировалось 1 раз.
Причина: test

Аватар пользователя
Hottabych
Сообщений: 1807
Зарегистрирован: 25 ноя 2007, 21:00

дифференцирование уравнения?

Сообщение Hottabych » 25 ноя 2010, 16:02

Дифференцировать можно тождества. При этом опять получим тождества.
Уравнения дифференцировать можно, но полученное в результате выражение не будет иметь смысла.
Последний раз редактировалось Hottabych 29 ноя 2019, 12:33, всего редактировалось 1 раз.
Причина: test

fore
Сообщений: 839
Зарегистрирован: 07 сен 2009, 21:00

дифференцирование уравнения?

Сообщение fore » 25 ноя 2010, 16:12

Hottabych писал(а):Source of the post но полученное в результате выражение не будет иметь смысла.


Почему?
Последний раз редактировалось fore 29 ноя 2019, 12:33, всего редактировалось 1 раз.
Причина: test

Аватар пользователя
laplas
Сообщений: 1927
Зарегистрирован: 18 окт 2009, 21:00

дифференцирование уравнения?

Сообщение laplas » 25 ноя 2010, 16:23

fore, потому, что уравнение, например, ваше $$y^2+10y=0$$, оно же не тождественно, оно имеет как минимум 2 решения, т.e. 2 точки где равенство нулю выполняется, a дифференцировать/интегрировать можно тождества, выражения, которые равны на каком то отрезке ( a , b ) в любой точке
Последний раз редактировалось laplas 29 ноя 2019, 12:33, всего редактировалось 1 раз.
Причина: test


Вернуться в «Математический анализ»

Кто сейчас на форуме

Количество пользователей, которые сейчас просматривают этот форум: нет зарегистрированных пользователей и 2 гостей