Równanie różniczkowe: Różnice pomiędzy wersjami
[wersja przejrzana] | [wersja przejrzana] |
m wstawiam Szablon:Kontrola autorytatywna |
|||
Linia 1: | Linia 1: | ||
'''Równanie różniczkowe''' – [[równanie]] wyznaczające zależność między nieznaną [[funkcja|funkcją]] a jej [[Pochodna funkcji|pochodnymi]]. |
'''Równanie różniczkowe''' – [[równanie]] wyznaczające zależność między nieznaną [[funkcja|funkcją]] a jej [[Pochodna funkcji|pochodnymi]]. |
||
[[Rozwiązanie równania różniczkowego]] polega na znalezieniu funkcji <math>y</math> |
[[Rozwiązanie równania różniczkowego]] polega na znalezieniu funkcji <math>y,</math> która spełnia to równanie. Na przykład równanie różniczkowe <math>y'' + y = 0</math> ma ogólne rozwiązanie w postaci <math>y = A \cos{x} + B \sin{x},</math> gdzie <math>A</math> i <math>B</math> są stałymi wyznaczonymi z [[zagadnienie brzegowe|warunków brzegowych]]. |
||
Równania różniczkowe można podzielić na: |
Równania różniczkowe można podzielić na: |
||
* [[równanie różniczkowe zwyczajne|równania różniczkowe zwyczajne]] – w których szukamy funkcji jednej zmiennej |
* [[równanie różniczkowe zwyczajne|równania różniczkowe zwyczajne]] – w których szukamy funkcji jednej zmiennej, |
||
* [[równanie różniczkowe cząstkowe|równania różniczkowe cząstkowe]] – w których szukamy funkcji wielu zmiennych |
* [[równanie różniczkowe cząstkowe|równania różniczkowe cząstkowe]] – w których szukamy funkcji wielu zmiennych. |
||
Istnieją metody rozwiązywania równań różniczkowych pewnych szczególnych typów, jednak wiele równań różniczkowych nie ma rozwiązań, które dałyby się wyrazić w postaci jawnej. W praktyce matematycznej często ważniejszą informacją od samej postaci rozwiązania jest informacja o jego istnieniu (gdyż nie każde równanie różniczkowe musi je mieć). W przypadku równań różniczkowych, o których wiadomo, że mają rozwiązanie, często (szczególnie w zastosowaniach) wystarczające jest znalezienie rozwiązania przybliżonego (np. stosując metodę aproksymacji). Obecnie prowadzi się wiele badań nad kolejnymi schematami rozwiązywania równań różniczkowych, gdyż mają one wiele zastosowań praktycznych. Przy wielu uniwersytetach powstają specjalne katedry równań różniczkowych zajmujące się praktycznie tylko szukaniem rozwiązań kolejnych przełomowych równań. |
Istnieją metody rozwiązywania równań różniczkowych pewnych szczególnych typów, jednak wiele równań różniczkowych nie ma rozwiązań, które dałyby się wyrazić w postaci jawnej. W praktyce matematycznej często ważniejszą informacją od samej postaci rozwiązania jest informacja o jego istnieniu (gdyż nie każde równanie różniczkowe musi je mieć). W przypadku równań różniczkowych, o których wiadomo, że mają rozwiązanie, często (szczególnie w zastosowaniach) wystarczające jest znalezienie rozwiązania przybliżonego (np. stosując metodę aproksymacji). Obecnie prowadzi się wiele badań nad kolejnymi schematami rozwiązywania równań różniczkowych, gdyż mają one wiele zastosowań praktycznych. Przy wielu uniwersytetach powstają specjalne katedry równań różniczkowych zajmujące się praktycznie tylko szukaniem rozwiązań kolejnych przełomowych równań. |
||
Linia 11: | Linia 11: | ||
== Przykłady równań różniczkowych w różnych dziedzinach == |
== Przykłady równań różniczkowych w różnych dziedzinach == |
||
<div style="-moz-column-count:2; column-count:2;"> |
<div style="-moz-column-count:2; column-count:2;"> |
||
* równania |
* [[równania Cauchy’ego-Riemanna]] w [[analiza zespolona|analizie zespolonej]] |
||
⚫ | |||
* [[równania Hamiltona]] w [[mechanika klasyczna|mechanice klasycznej]] |
* [[równania Hamiltona]] w [[mechanika klasyczna|mechanice klasycznej]] |
||
⚫ | |||
⚫ | |||
* równania opisujące [[konwekcja swobodna|konwekcję swobodną]] w [[termodynamika|termodynamice]] |
* równania opisujące [[konwekcja swobodna|konwekcję swobodną]] w [[termodynamika|termodynamice]] |
||
* równania opisujące [[zasady dynamiki Newtona]] |
|||
⚫ | |||
⚫ | |||
* [[równanie falowe]] |
* [[równanie falowe]] |
||
⚫ | |||
⚫ | |||
⚫ | |||
* [[równanie przewodnictwa cieplnego]] w termodynamice |
* [[równanie przewodnictwa cieplnego]] w termodynamice |
||
* [[Równanie różniczkowe Laplace’a|równanie Laplace’a]] opisujące [[Harmonika (matematyka)|harmoniki]] |
* [[Równanie różniczkowe Laplace’a|równanie Laplace’a]] opisujące [[Harmonika (matematyka)|harmoniki]] |
||
* [[Równanie różniczkowe Poissona|równanie Poissona]] |
* [[Równanie różniczkowe Poissona|równanie Poissona]] |
||
⚫ | |||
⚫ | |||
* [[równanie Schrödingera]] w [[mechanika kwantowa|mechanice kwantowej]] |
* [[równanie Schrödingera]] w [[mechanika kwantowa|mechanice kwantowej]] |
||
⚫ | |||
* [[równania Cauchy’ego-Riemanna]] w [[analiza zespolona|analizie zespolonej]] |
|||
⚫ | |||
</div> |
</div> |
||
Linia 31: | Linia 31: | ||
{{commonscat|Differential equations|Równania różniczkowe}} |
{{commonscat|Differential equations|Równania różniczkowe}} |
||
{{wikibooks|Układy równań różniczkowych|Układy równań różniczkowych}} |
{{wikibooks|Układy równań różniczkowych|Układy równań różniczkowych}} |
||
⚫ | |||
* [[rachunek różniczkowy i całkowy]] |
* [[rachunek różniczkowy i całkowy]] |
||
* [[równanie różniczkowe zupełne]] |
* [[równanie różniczkowe zupełne]] |
||
⚫ | |||
* [[zagadnienie Cauchy’ego]] (zagadnienie początkowe) |
* [[zagadnienie Cauchy’ego]] (zagadnienie początkowe) |
||
Wersja z 17:09, 13 sty 2019
Równanie różniczkowe – równanie wyznaczające zależność między nieznaną funkcją a jej pochodnymi.
Rozwiązanie równania różniczkowego polega na znalezieniu funkcji która spełnia to równanie. Na przykład równanie różniczkowe ma ogólne rozwiązanie w postaci gdzie i są stałymi wyznaczonymi z warunków brzegowych.
Równania różniczkowe można podzielić na:
- równania różniczkowe zwyczajne – w których szukamy funkcji jednej zmiennej,
- równania różniczkowe cząstkowe – w których szukamy funkcji wielu zmiennych.
Istnieją metody rozwiązywania równań różniczkowych pewnych szczególnych typów, jednak wiele równań różniczkowych nie ma rozwiązań, które dałyby się wyrazić w postaci jawnej. W praktyce matematycznej często ważniejszą informacją od samej postaci rozwiązania jest informacja o jego istnieniu (gdyż nie każde równanie różniczkowe musi je mieć). W przypadku równań różniczkowych, o których wiadomo, że mają rozwiązanie, często (szczególnie w zastosowaniach) wystarczające jest znalezienie rozwiązania przybliżonego (np. stosując metodę aproksymacji). Obecnie prowadzi się wiele badań nad kolejnymi schematami rozwiązywania równań różniczkowych, gdyż mają one wiele zastosowań praktycznych. Przy wielu uniwersytetach powstają specjalne katedry równań różniczkowych zajmujące się praktycznie tylko szukaniem rozwiązań kolejnych przełomowych równań.
Przykłady równań różniczkowych w różnych dziedzinach
- równania Cauchy’ego-Riemanna w analizie zespolonej
- równania Einsteina-Infelda-Hoffmanna
- równania Hamiltona w mechanice klasycznej
- równania Maxwella
- równania opisujące konwekcję swobodną w termodynamice
- równania opisujące zasady dynamiki Newtona
- równania związane z czasem połowicznego rozpadu izotopów w fizyce jądrowej
- równanie Einsteina w teorii względności
- równanie falowe
- równanie Naviera-Stokesa w mechanice płynów
- równanie Poissona-Boltzmanna
- równanie przewodnictwa cieplnego w termodynamice
- równanie Laplace’a opisujące harmoniki
- równanie Poissona
- równanie Schrödingera w mechanice kwantowej
Zobacz też
- metoda Eulera
- rachunek różniczkowy i całkowy
- równanie różniczkowe zupełne
- zagadnienie Cauchy’ego (zagadnienie początkowe)