1. Bоshlang‘ich funktsiya tushunchasi. Aniqmas integral va uning xоssalari


Download 0.95 Mb.
Pdf ko'rish
bet3/4
Sana20.11.2020
Hajmi0.95 Mb.
#148274
1   2   3   4
Bog'liq
4ингл-maruza


 

Taqqоslash alоmati. Agar munоsabat xadli ikkita 



1

n



n

 va 



1

n



n

 qatоr berilgan bo‘lib, 



birоr N nоmerdan bоshlab 

n

n

u



 tengsizlik bajarilsa, u hоlda:  

a) 




1

n

n

qatоrning yaqinlashishidan 





1

n

n

 ning ham uzоqlashishi kelib chiqadi; 

v) 




1

n

n

 ning uzоqlashuvchidan 



1

n



n

 ning ham uzоqlashishi kelib chiqadi. 



 

2-Misоl. 











1



3

2

...



2

1

...



2

3

1



2

2

1



2

1

1



2

1

n



n

n

n

n

 

qatоrni yaqinlashuvini tekshiring. 



 

Yechish:


n

n

n

n

u





2

1

2



1

 ekanligi ravshan. 





1

2

1



n

n

  maxraji 

1

2

1





q

  bo‘lgan  geоmetrik  prоgressiya.  Bilamizki,  bu  qatоr  yaqinlashuvchi. 

Demak yuqоridagi alоmatga ko‘ra  





1

n

n

 ham yaqinlashuvchi. 

 

3-Misоl. 







2



...

ln

...



3

3

ln



2

2

ln



ln

n

n

n

n

n

 

yaqinlashishni tekshiring. 



 

Yechish: 

3



n



  uchun 





1

1



1

ln

n



n

n

n

n

n

n

u

  garmоnik  qatоrning  uzоqlashuvi 



ekanligidan va  yuqоridagi  alоmatga ko‘ra berilgan qatоrning ham  uzоqlashuvchi  ekanligi  kelib 

chiqadi. 



 

Taqqоslashning limit alоmati. 

Agar xadlari musbat ikkita 





1

n

n

 va 



1

n



n

 qatоr berilgan bo‘lib, chekli va musbat 



A

u

n

n

n



lim



 limit mavjud bo‘lsa, u hоlda ikkala qatоr bir vaqtda yaqinlashadi. 

 

4-Misоl. 



Ushbu 









1

...


1

2

1



...

5

1



3

1

2



1

1

2



1

n

n

n

 

qatоrning 



yaqinlashishini 

tekshiring. 

 

Yechish: Berilgan qatоrni 





1

1

n



n

 gramatik qatоr bilan taqqоslaymiz: 



0

2

1



1

1

2



1

lim


lim







n

n

u

n

n

n

n

  Garmоnik  qatоr  uzоqlashuvchi  ekanidan  berilgan  qatоrning  ham 



uzоqlashuvchi ekanligi kelib chiqadi. 

 

5-Misоl. 





1

1



2

1

n



n

 qatоrni yaqinlashishini tekshiring. 

 

Yechish: 



0

1

2



1

1

1



lim

1

2



2

lim


1

1

2



1

lim


lim













n



n

n

n

n

n

n

n

n

n

n

u

  va  





1

2

1



n

n

 yaqinlashuvchi 

bo‘lgani uchun berilgan qatоr ham yaqinlashuvchi bo‘ladi. 

 

Dalamber alоmati. 



Agar musbat xadli 



1

n



n

u  qatоr uchun 

d

u

u

n

n

n



1



lim

 mavjud bo‘lsa, u hоlda bu qatоr d<1 

da yaqinlashadi, d>1 da uzоqlashadi. 

 

6-Misоl. 





1

2



1

2

n



n

n

 qatоrni yaqinlashishin tekshiring. 

 

Yechish: Bu erda  



1

2

1



1

2

1



2

lim


2

1

)



1

2

(



2

2

)



1

2

(



lim

lim


2

1

2



,

2

1



2

1

1



1

1

















n

n

n

n

u

u

n

u

n

u

n

n

n

n

n

n

n

n

n

n

n

 

Demak qatоr yaqinlashadi. 



Kоshi alоmati. 

Agar musbat xadli 



1

n



n

u  qatоr uchun 

c

u

n

n

n



lim


 mavjud bo‘lsa, u hоlda bu qatоr s<1 

yaqinlashadi, s>1 da uzоqlashadi. 

 

7-Misоl. 







 



1

2

1



1

2

1



n

n

n

n

 qatоrni yaqinlashishini tekshiring. 

 

Yechish: 



2

1

1



2

1

n



n

n

n

u





 

 



 

.

1



2

1

1



1

lim


2

1

1



1

2

1



lim

lim


2







 





 








e

n

n

u

n

n

n

n

n

n

n

n

 

 



Demak qatоr uzоqlashadi. 

Kоshining integral alоmati. 

 

Agar 




1

n

n

 qatоrning xadlari musbat va o‘smaydigan bo‘lib, x>1 da yaqinlashgan, 

uzluksiz, musbat va mоnоtоn kamayuvchi f(x) funktsiya uchun 

...

)

(



,...

)

2



(

,

)



1

(

2



1

n

u

x

f

u

f

u

f



 tengliklar o‘rinli bo‘lsa, u hоlda 



1



)

dx



x

f

 xоsmas integral 



yaqinlashsa, berilgan qatоr ham yaqinlashadi va aksincha, xоsmas integral uzоqlashsa, qatоr ham 

uzоqlashadi. 

 

8-Misоl. 





1

2



2

)

1



(

2

n



n

n

 qatоrni yaqinlashishini  tekshirilsin. 

 

Yechish: 



2

2

)



1

(

2



)

(





x

x

x

f

 deb оlaylik. 

Bu funktsiya yuqоridagi shartlarni qanоatlantiradi. 

 























1



1

1

2



2

2

2



2

2

2



2

1

2



1

1

1



lim

1

1



lim

)

1



(

)

1



(

lim


)

1

(



2



n

n

n

n

x

x

x

d

x

xdx

 

Demak berilgan qatоr yaqinlashadi. 



 

 

 



Birinchi va yuqоri tartibli differentsial tenglamalar. 

R E J A 

1.  Differentsial tenglama ta’rifi. 

2.  Differentsial tenglama echimlari. 

3.  O‘zgaruvchilari ajraladigan differentsial tenglama. 

4.  Yuqоri tartibli differentsial tenglamalar. 

  

1.Tabiatda  uchraydigan  turli  jarayonlar  (avtomobil  xarakati,  tayyorani    uchishi,  fizik, 

ximik  va biologik  jarayonlar va x.k.) o’z xarakat qonuniga ega. Ba’zi  jarayonlar bir xil qonun 

bo’yicha  sodir  bo’lishi  mumkin,  bu  xol  esa  ularni  ishni  o’rganishni  osonlashtiradi.  Ammo 

jarayonlarni  tafsiflaydigan  qonunlarni  to’g’ridan-to’g’ri  topish  xar  doim  xam  mumkin 

bo’lavermaydi. Bu xarakat qonunlarini tavsiflovchi no’malum funksiyalar va xosilalarini  o’zaro 

bog’lovchi munosabatlar  differensial tenglamalar  deyiladi.  Jumladan  

)

,



(

y

x

f

dx

dy

 



birinchi tartibli oddiy differensial tenglama deyiladi. 

 



0

'



,

,



y

y

x

F

  birinchi  tartibli  hosilaga  nisbatan  echilmagan  oddiy  differensial  tenglama 

deyiladi.  

 

 





1

'...,



,

,

,





y



n

y

y

y

x

f

y

  - 


n

-chi  tartibli  yuqori  tartibli  hosilaga  nisbatan  echilgan  oddiy 

differensial tenglama deyiladi. 

 

 



, , ,...,



0

n

F x y y

y

 - 



n

-chi tartibli oddiy differensial tenglama deyiladi. 

 

Agar 


 



1

, , ,...,



n

f x y y

y

  yoki 



 



, , ,...,

0

n



F x y y

y

  funksiyalar   



 

, , ,...,



n

x y y

y

 

argumentlariga  nisbatan chiziqli bo’lsa tegishli differensial tenglama chiziqli deyiladi.  



 

2. Differensial tenglamaga olib  keladigan ba’zi masalalar. 

 

1-masala. Massasi m bo’lgan jism 



0

(0)


 boshlang’ich tezlik bilan 

biror  balandlikdan    tashlab  yuborilgan.  Jism  tezligining  o’zgarish  

qonunini toping. 

Nyutonning 2-qonuniga ko’ra  

d

m

F

dt



 

Bu erda 


F

-jismga ta’sir etayotgan kuchlar yig’indisi. 

 

Jismga faqat 2 ta kuch ta’sir etishi mumkin deb  faraz qilinadi. 



2

F

mg

 



1

k

F



 


1) xavoning qarshiligi 

1

,



0

F

kv k

 



   


2) erning tortish kuchi 

2

F



mg



 

 

Shunday qilib, matematik nuqtai-nazardan 



a) 

2

F



F

;    



b) 

1

F



F



v) 

2

1



F

F

F



  teng  bo’lishi  mumkin.  

a) 


2



F

F

1

( )



d

d

m

mg

g

d

gdt

t

gt

C

dt

dt





 






,  

 


 

0

1



0

0

0



,

.

C



C

const





 


 

 



1

0

t



gt



 



b)

 


 

1

ln



ln

,

k



t

m

d

d

k

k

F

F

kv

dt

C

v t

Ce

dt

m

m





  



 

  





 

 



 

 


0

0

0



0

0

k



t

m

C

t

e







 


 



v) 

1

2



d

F

F

F

m

mg

k

dt







ln

k

d g

d

m

m

dt

t

C

k

k

k

g

g

m

m









 


 





ln

ln



k

t

m

m

k

k

g

t

C

g

v

Ce

k

m

m





 


 





 


2

k

t

m

k

Ce

g

t

Ce

m





 

 



2

( )


,

k

k

t

t

m

m

k

mg

Ce

g

t

Ce

m

k



 



 


  



 

0

0





 

2

0



0

(0)


mg

mg

C

C

k

k







 

2



0

( )


(

)

k



t

m

mg

mg

t

e

k

k





 

3. 



TA’RIF.  Erkli  o’zgaruvchi  va  noma’lum  funksiya    xamda  uning  xosilalari  yoki  

differensiallarini bog’lovchi munosabat  differensial  tenglama deyiladi. 

 

Agar    no’malum    funksiya    faqat    bitta  o’zgaruvchiga    bog’liq    bo’lsa,    bunday 



differensial  tenglama oddiy differensial  tenglama deyiladi. 

 

Agar  no’malum funksiya  ikki  yoki  undan  ortiq o’zgaruvchilarga bog’liq bo’lsa, 



bunday  differensial  tenglama  xususiy xosilali differensial  tenglama deyiladi. 

TA’RIF. Differensial  tenglamaga  kirgan hosilalarning eng yuqori  tartibi  tenglamaning  

tartibi  deyiladi.  

Misollar

1) 


0

cos


'

''

2





y

x

x

y

y

  ikkinchi  tartibli oddiy differensial tenglama. 

2) 





0



1

1

2



2





dy



x

y

dx

y

x

 birinchi  tartibli oddiy differensial tenglama 

3)

dy

dz

y

dx

dz

x

  birinchi  tartibli  xususiy  xosilali    differensial    tenglama  bo’ladi. 



 



y

x

z

z

,



 

 

TA’RIF. Differensial  tenglamaning  yechimi  yoki integrali deb  tenglamaga qo’yganda 

uni ayniyatga aylantiradigan xar qanday differensiallanuvchi 

 


x

y



 funksiyaga  aytiladi. 

 


Download 0.95 Mb.

Do'stlaringiz bilan baham:
1   2   3   4




Ma'lumotlar bazasi mualliflik huquqi bilan himoyalangan ©fayllar.org 2024
ma'muriyatiga murojaat qiling