Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами

Дифференциальные уравнения для «чайников». Примеры решения

Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами. Смотреть фото Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами. Смотреть картинку Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами. Картинка про Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами. Фото Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами

Часто одно лишь упоминание дифференциальных уравнений вызывает у студентов неприятное чувство. Почему так происходит? Чаще всего потому, что при изучении основ материала возникает пробел в знаниях, из-за которого дальнейшее изучение диффуров становиться просто пыткой. Ничего не понятно, что делать, как решать, с чего начать?

Однако мы постараемся вам показать, что диффуры – это не так сложно, как кажется.

Основные понятия теории дифференциальных уравнений

Со школы нам известны простейшие уравнения, в которых нужно найти неизвестную x. По сути дифференциальные уравнения лишь чуточку отличаются от них – вместо переменной х в них нужно найти функцию y(х), которая обратит уравнение в тождество.

Дифференциальные уравнения имеют огромное прикладное значение. Это не абстрактная математика, которая не имеет отношения к окружающему нас миру. С помощью дифференциальных уравнений описываются многие реальные природные процессы. Например, колебания струны, движение гармонического осциллятора, посредством дифференциальных уравнений в задачах механики находят скорость и ускорение тела. Также ДУ находят широкое применение в биологии, химии, экономике и многих других науках.

Дифференциальное уравнение (ДУ) – это уравнение, содержащее производные функции y(х), саму функцию, независимые переменные и иные параметры в различных комбинациях.

Существует множество видов дифференциальных уравнений: обыкновенные дифференциальные уравнения, линейные и нелинейные, однородные и неоднородные, дифференциальные уравнения первого и высших порядков, дифуры в частных производных и так далее.

Решением дифференциального уравнения является функция, которая обращает его в тождество. Существуют общие и частные решения ДУ.

Общим решением ДУ является общее множество решений, обращающих уравнение в тождество. Частным решением дифференциального уравнения называется решение, удовлетворяющее дополнительным условиям, заданным изначально.

Порядок дифференциального уравнения определяется наивысшим порядком производных, входящих в него.

Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами. Смотреть фото Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами. Смотреть картинку Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами. Картинка про Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами. Фото Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами

Обыкновенные дифференциальные уравнения

Обыкновенные дифференциальные уравнения – это уравнения, содержащие одну независимую переменную.

Рассмотрим простейшее обыкновенное дифференциальное уравнение первого порядка. Оно имеет вид:

Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами. Смотреть фото Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами. Смотреть картинку Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами. Картинка про Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами. Фото Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами

Решить такое уравнение можно, просто проинтегрировав его правую часть.

Примеры таких уравнений:

Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами. Смотреть фото Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами. Смотреть картинку Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами. Картинка про Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами. Фото Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами

Уравнения с разделяющимися переменными

В общем виде этот тип уравнений выглядит так:

Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами. Смотреть фото Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами. Смотреть картинку Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами. Картинка про Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами. Фото Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами

Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами. Смотреть фото Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами. Смотреть картинку Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами. Картинка про Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами. Фото Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами

Решая такое уравнение, нужно разделить переменные, приведя его к виду:

Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами. Смотреть фото Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами. Смотреть картинку Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами. Картинка про Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами. Фото Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами

После этого останется проинтегрировать обе части и получить решение.

Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами. Смотреть фото Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами. Смотреть картинку Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами. Картинка про Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами. Фото Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами

Линейные дифференциальные уравнения первого порядка

Такие уравнения имеют вид:

Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами. Смотреть фото Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами. Смотреть картинку Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами. Картинка про Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами. Фото Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами

Здесь p(x) и q(x) – некоторые функции независимой переменной, а y=y(x) – искомая функция. Приведем пример такого уравнения:

Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами. Смотреть фото Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами. Смотреть картинку Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами. Картинка про Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами. Фото Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами

Решая такое уравнение, чаще всего используют метод вариации произвольной постоянной либо представляют искомую функцию в виде произведения двух других функций y(x)=u(x)v(x).

Для решения таких уравнений необходима определенная подготовка и взять их “с наскока” будет довольно сложно.

Пример решения ДУ с разделяющимися переменными

Вот мы и рассмотрели простейшие типы ДУ. Теперь разберем решение одного из них. Пусть это будет уравнение с разделяющимися переменными.

Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами. Смотреть фото Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами. Смотреть картинку Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами. Картинка про Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами. Фото Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами

Сначала перепишем производную в более привычном виде:

Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами. Смотреть фото Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами. Смотреть картинку Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами. Картинка про Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами. Фото Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами

Затем разделим переменные, то есть в одной части уравнения соберем все «игреки», а в другой – «иксы»:

Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами. Смотреть фото Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами. Смотреть картинку Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами. Картинка про Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами. Фото Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами

Теперь осталось проинтегрировать обе части:

Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами. Смотреть фото Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами. Смотреть картинку Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами. Картинка про Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами. Фото Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами

Интегрируем и получаем общее решение данного уравнения:

Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами. Смотреть фото Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами. Смотреть картинку Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами. Картинка про Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами. Фото Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами

Конечно, решение дифференциальных уравнений – своего рода искусство. Нужно уметь понимать, к какому типу относится уравнение, а также научиться видеть, какие преобразования нужно с ним совершить, чтобы привести к тому или иному виду, не говоря уже просто об умении дифференцировать и интегрировать. И чтобы преуспеть в решении ДУ, нужна практика (как и во всем). А если у Вас в данный момент нет времени разбираться с тем, как решаются дифференциальные уравнения или задача Коши встала как кость в горле или вы не знаете, как правильно оформить презентацию, обратитесь к нашим авторам. В сжатые сроки мы предоставим Вам готовое и подробное решение, разобраться в подробностях которого Вы сможете в любое удобное для Вас время. А пока предлагаем посмотреть видео на тему «Как решать дифференциальные уравнения»:

Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами. Смотреть фото Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами. Смотреть картинку Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами. Картинка про Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами. Фото Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами

Иван Колобков, известный также как Джони. Маркетолог, аналитик и копирайтер компании Zaochnik. Подающий надежды молодой писатель. Питает любовь к физике, раритетным вещам и творчеству Ч. Буковски.

Источник

Виды дифференциальных уравнений

Существует целый ряд задач, в которых установить прямую связь между величинами, применяемыми для описания процесса, не получается. Единственное, что можно сделать, это получить равенство, запись которого включает производные исследуемых функций, и решить его. Решение дифференциального уравнения позволяет установить непосредственную связь между величинами.

В этом разделе мы займемся разбором решений дифференциальных уравнений, неизвестная функция в которых является функцией одной переменной. Мы построили теоретическую часть таким образом, чтобы даже человек с нулевым представлением о дифференциальных уравнениях мог без труда получить необходимые знания и справиться с приведенными задачами.

Если какие-то термины окажутся для вас новыми, обратитесь к разделу «Определения и понятия теории дифференциальных уравнений». А тем временем перейдем к рассмотрению вопроса о видах дифференциальных уравнений.

Для каждого из видов дифференциальных уравнений применяется свой метод решения. В этом разделе мы рассмотрим все эти методы, приведем примеры с подробными разборами решения. После ознакомления с темой вам необходимо будет определять вид дифференциального уравнения и выбирать наиболее подходящий из методов решения поставленной задачи.

Возможно, прежде чем приступить к решению дифференциальных уравнений, вам придется освежить в памяти такие темы как «Методы интегрирования» и «Неопределенные интегралы».

Дифференциальные уравнения первого порядка

Простейшие дифференциальные уравнения первого порядка вида y ‘ = f ( x )

Начнем с примеров таких уравнений.

Приведем примеры подобных дифференциальных уравнений:

Дифференциальные уравнения с разделяющимися переменными вида f 1 ( y ) · g 1 ( x ) d y = f 2 ( y ) · g 2 ( x ) d x или f 1 ( y ) · g 1 ( x ) · y ‘ = f 2 ( y ) · g 2 ( x )

Решить уравнения с разделенными переменными можно путем интегрирования обеих его частей: ∫ f ( y ) d y = ∫ f ( x ) d x

К числу дифференциальных уравнений с разделенными переменными можно отнести следующие из них:

В ряде случаев прежде, чем производить замену, необходимо произвести преобразования исходного уравнения.

Подробный разбор теории и алгоритмов решения задач мы привели в разделе «Дифференциальные уравнения с разделяющимися переменными».

Линейные неоднородные дифференциальные уравнения первого порядка y ‘ + P ( x ) · y = Q ( x )

Приведем примеры таких уравнений.

Дифференциальное уравнение Бернулли y ‘ + P ( x ) y = Q ( x ) y a

Приведем примеры подобных уравнений.

К числу дифференциальных уравнений Бернулли можно отнести:

Алгоритм применения обоих методов приведен в разделе «Дифференциальное уравнение Бернулли». Там же можно найти подробный разбор решения примеров по теме.

Для более подробного ознакомления с теорией и алгоритмами решения примеров можно обратиться к разделу «Уравнения в полных дифференциалах».

Дифференциальные уравнения второго порядка

Значения корней характеристического уравнения определяет, как будет записано общее решение дифференциального уравнения. Возможные варианты:

исходного уравнения. Получаем: y = y 0 + y

Способ нахождения y 0 мы рассмотрели в предыдущем пункте. Найти частное решение y

Линейные однородные дифференциальные уравнения (ЛОДУ) y ‘ ‘ + p ( x ) · y ‘ + q ( x ) · y = 0 и линейные неоднородные дифференциальные уравнения (ЛНДУ) второго порядка y ‘ ‘ + p ( x ) · y ‘ + q ( x ) · y = f ( x )

Линейные однородные и неоднородные дифференциальные уравнения и постоянными коэффициентами являются частными случаями дифференциальных уравнений этого вида.

Частные решения мы можем выбрать из систем независимых функций:

Однако существуют примеру уравнений, для которых частные решения не могут быть представлены в таком виде.

Общее решение линейного неоднородного дифференциального уравнения y ‘ ‘ + p ( x ) · y ‘ + q ( x ) · y = f ( x ) мы можем найти в виде суммы y = y 0 + y

частное решение исходного дифференциального уравнения. Найти y 0 можно описанным выше способом. Определить y

нам поможет метод вариации произвольных постоянных.

Более подробно этот раздел освещен на странице «Линейные дифференциальные уравнения второго порядка».

Дифференциальные уравнения высших порядков

Дифференциальные уравнения, допускающие понижение порядка

d 2 y d x 2 = d p d y d y d x = d p d y p ( y ) d 3 y d x 3 = d d p d y p ( y ) d x = d 2 p d y 2 d y d x p ( y ) + d p d y d p d y d y d x = = d 2 p d y 2 p 2 ( y ) + d p d y 2 p ( y )
Полученный результаты подставляем в исходное выражение. При этом мы получим дифференциальное уравнение, порядок которого на единицу меньше, чем у исходного.

Более подробно решения задач по теме рассмотрены в разделе «Дифференциальные уравнения, допускающие понижение порядка».

Решение уравнений данного вида предполагает выполнение следующих простых шагов:

— частное решение неоднородного дифференциального уравнения.

Нахождение корней характеристического уравнения подробно описано в разделе «Решение уравнений высших степеней». Для нахождения y

целесообразно использовать метод вариации произвольных постоянных.

Более детальный разбор теории и примеров по теме вы можете найти на странице « Линейные однородные и неоднородные дифференциальные уравнения высших порядков с постоянными коэффициентами».

Найти решение ЛНДУ высших порядков можно благодаря сумме y = y 0 + y

— частное решение неоднородного дифференциального уравнения.

После того, как мы найдем общее решение ЛОДУ, найти частное решение соответствующего ЛНДУ можно благодаря методу вариации произвольных постоянных. Итак, y = y 0 + y

Получить более подробную информацию по теме можно в разделе «Дифференциальные уравнения высших порядков».

Системы дифференциальных уравнений вида d x d t = a 1 x + b 1 y + c 1 d y d t = a 2 x + b 2 y + c 2

Данная тема подробно разобрана на странице «Системы дифференциальных уравнений». Там же приведены примеры задач с подробных разбором.

Источник

Дифференциальные уравнения. Что это?

Срок выполненияот 1 дня
Ценаот 100 руб./задача
Предоплата50 %
Кто будет выполнять?преподаватель или аспирант

Вы уже имеете находить производные и интегралы? Тогда настало самое время, чтобы перейти к более сложной теме, а именно, решению дифференциальных уравнений (ДУ, в простонародье диффуров). Но не все так страшно, как кажется на первый взгляд.

Дифференциальное уравнение: что это такое?

Дифференциальное уравнение (ДУ) – это уравнение, которое вместе с самой функцией (и ее аргументами), содержит еще и ее производную или несколько производных.

Дифференциальное уравнение: что нужно знать еще?

Первое (и главное), что понадобится, это умение правильно определять тип дифференциального уравнения. Второе, но не менее важное, это умение хорошо интегрировать и дифференцировать.

Не секрет, что дифференциальные уравнения бывают разных типов. Но… для начала отметим, что ДУ бывают разных порядков. Порядок ДУ — это порядок высшей производной, входящей в дифференциальное уравнение. Классификацию ДУ согласно порядку уравнения можно посмотреть в следующей таблице:

Порядок уравненияВид уравненияПример
IДифференциальные уравнения что это такое простыми словами. Смотреть фото Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами. Смотреть картинку Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами. Картинка про Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами. Фото Дифференциальные уравнения что это такое простыми словамиДифференциальные уравнения что это такое простыми словами. Смотреть фото Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами. Смотреть картинку Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами. Картинка про Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами. Фото Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами
IIДифференциальные уравнения что это такое простыми словами. Смотреть фото Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами. Смотреть картинку Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами. Картинка про Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами. Фото Дифференциальные уравнения что это такое простыми словамиДифференциальные уравнения что это такое простыми словами. Смотреть фото Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами. Смотреть картинку Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами. Картинка про Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами. Фото Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами
nДифференциальные уравнения что это такое простыми словами. Смотреть фото Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами. Смотреть картинку Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами. Картинка про Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами. Фото Дифференциальные уравнения что это такое простыми словамиДифференциальные уравнения что это такое простыми словами. Смотреть фото Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами. Смотреть картинку Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами. Картинка про Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами. Фото Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами

Наиболее часто приходится иметь дело с ДУ первого и второго порядка, реже третьего. В 99% случаев в задачах встречаются три типа ДУ первого порядка: уравнения с разделяющимися переменными, однородные уравнения и линейные неоднородные уравнения. Иногда еще встречаются более редкие типы ДУ: уравнения в полных дифференциалах, уравнения Бернулли и др. Среди ДУ второго порядка часто встречаются уравнения, приводящиеся к ДУ первого порядка, линейные однородные и неоднородные уравнения с постоянными коэффициентами.

Дифференциальное уравнение: решение – что это значит и как его найти?

При решении ДУ нам предлагается найти либо общее решение (общий интеграл), либо частное решение. Общее решение y = f(x, C) зависит от некоторой постоянной ( С — const), а частное решение не зависит: y = f(x, C0).

С геометрической точки зрения общее решение – это семейство кривых на координатной плоскости, а частное решение – это одна прямая этого семейства, проходящая через некоторую точку.
Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами. Смотреть фото Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами. Смотреть картинку Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами. Картинка про Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами. Фото Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами

Давайте рассмотрим примеры решения некоторых ДУ. Начнем с ДУ первого порядка с разделяющимися переменными:

Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами. Смотреть фото Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами. Смотреть картинку Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами. Картинка про Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами. Фото Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами

Здесь все очень просто как на уроке физкультуры, когда ученики класса делятся на две команды, в одну из которых входят только мальчики, а в другую – только девочки. Применительно к уравнению делаем следующее: в левую часть от знака равенства переносим все то, что содержит переменную y, а в правую часть – переменную x.
Получаем:

Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами. Смотреть фото Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами. Смотреть картинку Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами. Картинка про Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами. Фото Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами

Далее интегрируем обе части:

Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами. Смотреть фото Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами. Смотреть картинку Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами. Картинка про Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами. Фото Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами

Итоговое общее решение выглядит следующим образом: y = C(x-1) — 2. Все оказалось очень просто, не правда ли?

Не сложнее и решение однородных ДУ второго порядка с постоянными коэффициентами. Здесь всего-то и нужно знать из курса школьной алгебры, как решаются квадратные уравнения, а из курса по ДУ, как правильно записать общее решение.

Для наглядности рассмотрим пример:

Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами. Смотреть фото Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами. Смотреть картинку Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами. Картинка про Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами. Фото Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами

Составляем характеристическое уравнение, заменяя переменную y на переменную k, а количество штрихов соответствующей степенью (два штриха – степень 2, один штрих – степень 1, нет штрихов – степень 0). Получаем квадратное уравнение, решить которое можно с помощью дискриминанта или теоремы Виета:

Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами. Смотреть фото Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами. Смотреть картинку Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами. Картинка про Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами. Фото Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами

После того, как корни характеристического уравнения найдены, вспоминаем правила записи общего решения однородного ДУ:

Вспоминаем, что наше уравнение имеет два различных действительных корня. Следовательно, общее решение запишем в виде:

Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами. Смотреть фото Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами. Смотреть картинку Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами. Картинка про Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами. Фото Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами

Решение линейных неоднородных ДУ с постоянными коэффициентами выполняется в два этапа:

Выполнение первого этапа рассмотрено на примере чуть раньше. То, в каком виде мы будем искать частное решение неоднородного ДУ, зависит от того, что стоит в уравнении справа от знака равенства. Все возможные случаи подробно рассматривают в учебной литературе.

Итак, тема «Решение задач по дифференциальным уравнениям» изучается в ВУЗах, но, как было показано выше, решить некоторые ДУ может и школьник.

Дифференциальные уравнения и методы их решения рассматриваются практически в каждом учебнике по высшей математике и математическому анализу. Особенно хорошо данная тема рассмотрена в учебнике автора Пискунов Н.С., а называется он «Дифференциальное и интегральное исчисления: Учеб. Для втузов. В 2-х т. Т. II». С помощью данного учебника можно самостоятельно изучить методы решения тех типов ДУ, которые не были рассмотрены в данной статье.

Решение дифференциальных уравнений на заказ

У нас вы можете выгодно заказать решение задач с дифференциальными уравнениями. Нами накоплен большой опыт решения заданий по данной дисциплине, которым мы готовы поделиться с вами. Работа будет оформлена очень подробно. При заказе большого количества задач действует скидка. Купить решение можно, сделав заказ у нас на сайте.

Источник

Зачем нужны дифференциальные уравнения?

Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами. Смотреть фото Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами. Смотреть картинку Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами. Картинка про Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами. Фото Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами

Ну и да, не сочтите за навязчивую рекламу, но это же мой пост, всё-таки.

В общем, я уже некоторое время занимаюсь репетиторством. Готовлю школьников к экзаменам, помогаю студентам освоиться в математике. Судя по отзывам, объясняю вполне себе доходчиво и интересно. А сейчас как раз в расписании появилась ещё пара мест для новых людей. Так что, если вдруг вам надо к чему-то подготовиться, что-то подтянуть, понять и т.п., обращайтесь, будем думать =Ъ

порядок изучения основ матанализа у нормальных людей:
1) теория множеств, функции и теория пределов.
2) дифференциальное и интегральное исчисление.
3) ряды

в школе:
1) функции
2) дифференциальное и интегральное исчисление

. Полезные практические знания пришли не от «теоретического трёпа», (как бы нас ни старались обмануть СТАНДАРТНЫМИ попугайскими сказками на эту тему)! «Теорию» подгоняют потом.

Вот если б мне так в школе объяснили, то я бы всё равно ничего не поняла.

Но автору плюсище за попытку обратить гуманитариев в технарей!)

Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами. Смотреть фото Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами. Смотреть картинку Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами. Картинка про Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами. Фото Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами

Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами. Смотреть фото Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами. Смотреть картинку Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами. Картинка про Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами. Фото Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами

Проблема простых-близнецов – Алексей Савватеев | Научпоп

В чём заключается одна из самых древних проблем «школьной» математики? Почему она называется «простые-близнецы» и как формулируется? Что утверждает теорема о распределении простых чисел в натуральном ряду? Как продвинулась в этой области современная математика и на какие вопросы ещё предстоит найти ответы математикам будущего?

Рассказывает Алексей Савватеев, математик и матэкономист, доктор физико-математических наук, научный руководитель Кавказского Математического Центра АГУ, ректор Университета Дмитрия Пожарского, профессор МФТИ, научный руководитель ЦДПО РЭШ, ведущий научный сотрудник ЦЭМИ РАН, популяризатор математики среди детей и взрослых.

Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами. Смотреть фото Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами. Смотреть картинку Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами. Картинка про Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами. Фото Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами

Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами. Смотреть фото Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами. Смотреть картинку Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами. Картинка про Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами. Фото Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами

Молдавские учёные решили проблему, над которой 140 лет бились математики всего мира

Два математика из Молдовы первыми в мире решили алгебраическую проблему, над которой 140 лет размышляли великие ученые мира. Об этом на этой неделе сообщил Технический университет Молдовы (UTM).

«Доктор физико-математических наук Михаил Попа и доктор математических наук Виктор Прикоп первыми в мире нашли решение знаменитой проблемы центра и фокуса, поставленной выдающимся французским математиком Анри Пуанкаре, над которой великие математики мира размышляли более века», — говорится на сайте университета.

Этой проблеме посвятили тысячи работ математики из Франции, России, Беларуссии, Китая, Великобритании, Канады, США и других стран мира. Только в Молдове число работ, посвященных проблеме Пуанкаре, приближается к сотне, отметили в UTM.

Профессор университета Михаил Попа, основатель научной школы алгебры Ли и дифференциальных систем, предложил собственное решение проблемы центра и фокуса, которое привело его к результату, ставшему открытием.

Во время исследований к профессору присоединился его ученик Виктор Прикоп. Вместе они усовершенствовали первоначальную гипотезу в монографии «Проблема центра и фокуса. Алгебраические решения и гипотезы».

Работа была переведена на английский язык и представлена для издания в несколько зарубежных издательств. В итоге лучшие условия предложил издательский дом «Taylor & Francis Group», расположенный в Великобритании и специализирующийся на публикациях научной литературы и журналов.

Где-то всплакнул Гриша Перельман.

Панорама, да не та. И с такими лицами не шутят.

Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами. Смотреть фото Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами. Смотреть картинку Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами. Картинка про Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами. Фото Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами

Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами. Смотреть фото Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами. Смотреть картинку Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами. Картинка про Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами. Фото Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами

Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами. Смотреть фото Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами. Смотреть картинку Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами. Картинка про Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами. Фото Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами

Что такое наука и какие задачи она должна решать? Существует ли музыкальная наука и какими могут быть результаты применения научного метода в этой сфере? Что такое микрохроматика и как она может изменить музыку будущего, расширить возможности её создания и восприятия?

Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами. Смотреть фото Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами. Смотреть картинку Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами. Картинка про Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами. Фото Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами

Реставрирую шкаф

Работа не быстрая, поэтому фото до. Нашел в нем тайник, в тайнике фото.
Интересует, что за формула на доске?
Пока ответа не нашлось.
Шкаф в СПБ. Ещё была найдена карта Казани печать старая начало 20 века.

Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами. Смотреть фото Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами. Смотреть картинку Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами. Картинка про Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами. Фото Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами

Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами. Смотреть фото Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами. Смотреть картинку Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами. Картинка про Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами. Фото Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами

Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами. Смотреть фото Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами. Смотреть картинку Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами. Картинка про Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами. Фото Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами

Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами. Смотреть фото Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами. Смотреть картинку Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами. Картинка про Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами. Фото Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами

Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами. Смотреть фото Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами. Смотреть картинку Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами. Картинка про Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами. Фото Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами

Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами. Смотреть фото Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами. Смотреть картинку Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами. Картинка про Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами. Фото Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами

Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами. Смотреть фото Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами. Смотреть картинку Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами. Картинка про Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами. Фото Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами

Что, если наш 4D мир станет пятимерным?

Краткая текстовая версия видео:

Мир, в котором мы живем, является четырехмерным. По крайней мере в макро масштабе. В нашем мире 3 пространственных измерения и одно временное. Трехмерность пространства значит, например, то, что мы можем в нем провести три взаимно перпендикулярных координатных осей расположенных под углом 90 градусов. В таком пространстве можно двигаться «влево-вправо», «вперед-назад» и «вверх-вниз».

Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами. Смотреть фото Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами. Смотреть картинку Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами. Картинка про Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами. Фото Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами

В трехмерном пространстве мы можем завязать узел. В двумерном пространстве завязать узел невозможно. А еще в трехмерном пространстве стул может стоять только на трех ножках или больше, стул на двух ножках потеряет равновесие и упадет (Речь идет о ножках типа такого, как на фото).

Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами. Смотреть фото Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами. Смотреть картинку Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами. Картинка про Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами. Фото Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами

А что будет, если мы добавим еще одно пространственное измерение? То есть представим себе пятимерный мир, 4 пространственных измерения и 1 временное?

В таком мире можно провести еще одну ось перпендикулярную к остальным трем осям под углом 90 градусов. В трехмерном пространстве сделать это невозможно и как-то точно визуализировать я это не могу, так что включайте фантазию.

В пятимерном мире так же добавятся новые направления движения, которые называют «ана-ката», получается: «влево-вправо», «вперед-назад», «вверх-вниз» и «ана»-«ката». Представить себе направление движения ана и ката мы не можем, так же как существо в двумерном мире не может представить себе направления вверх и вниз.

Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами. Смотреть фото Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами. Смотреть картинку Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами. Картинка про Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами. Фото Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами

Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами. Смотреть фото Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами. Смотреть картинку Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами. Картинка про Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами. Фото Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами

В таком мире можно завязать двумерную сферу на узел, в нашем мире сделать это невозможно, показать, соответственно, тоже нельзя. Ну и стул с тремя ножками не сможет стоять в мире с 4 пространственными измерениями, чтобы он был устойчив потребуется 4 или больше ножек.

Ну хорошо, я понимаю, вы вряд ли Вы читаете это, чтобы узнать о узлах и ножках стула, Вас интересует, что будет с нашим миром, если внезапно в него добавить еще одно измерение, вот так по щелчку пальца «тыц» и добавили еще одно пространственное измерение и вот ты уже в 5 измерении, что с тобой будет?

Если коротко то… умрешь конечно же. А еще Земля станет приплюснутой. Сейчас расскажу как именно умрешь и почему земля станет приплюснутой.

Есть такой закон – закон обратных квадратов, и он тесно связан с размерностью пространства. Возьмем для примера светящий фонарь, интенсивность света в таком случае убывает согласно закону обратных квадратов.

Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами. Смотреть фото Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами. Смотреть картинку Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами. Картинка про Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами. Фото Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами

Объект, перемещенный на расстояние в 2 раза большее от источника, получает только четверть той мощности, которую он получал в первоначальном положении. На расстоянии в 3 раза большее от источника – в 9 раз меньше мощности, на расстоянии в 4 раза большее от источника – 16 раз и так далее.

В законе всемирного тяготения сила гравитационного притяжения убывает тоже с квадратом расстояния. В два раза увеличиваем расстояние, сила притяжения уменьшается в 4 раза и так далее. Тоже самое с законом Кулона – сила притяжения или отталкивания заряженных частиц убывает с квадратом расстояния. В 5D мире закон обратных квадратов превращается в закон обратных кубов. Теперь интенсивность света будет падать не с квадратом расстояния, а с кубом расстояния. r^2 в законе Кулона и Законе всемирного тяготения превращается в r^3.

Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами. Смотреть фото Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами. Смотреть картинку Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами. Картинка про Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами. Фото Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами

Это все полностью изменит химические элементы из которых мы состоим, некоторые атомы станут нестабильными, радиоактивными, другие наоборот, станут стабильными.

Например, в 5D мире магний был бы благородным газом, а не металлом, то есть некоторые элементы станут менее реактивными, другие более реактивными. Ионизация атомов будет осуществляться при значительно меньших энергиях, да и вообще агрегатное состояние различных элементов будет меняться не так, как в нашем мире, некоторые хим. элементы станут газообразны при комнатной температуре, некоторые затвердеют и такие вот вещи. Думаю, практически бессмысленно вспоминать биологические процессы, благодаря которым мы можем жить, ведь это все поменяется кардинально, мы мгновенно потеряем сознание и умрем, синтез белков, транспортировка различных аминокислот, нейромедиаторов, нервные импульсы, это все либо прекратится, либо изменится до неузнаваемости. Ну и конечно же спектры атомов изменятся, а это значит, что все резко поменяет цвет, что-то станет прозрачным, что-то непрозрачным, да и вообще привычные для нас источники света выглядели бы более тускло из-за r^3, с запахами та же история, правда уже некому будет смотреть и нюхать все это, ведь все живые существа погибнут.

Короче будет происходить полная жесть, что-то будет плавится, что-то превратится в газ, что-то затвердеет, некоторые вещества станут радиоактивными, привычные нам вещи потеряют свои свойства и перестанут работать так, как в нашем мире. Я напомню, что это все в мире, в котором 4 пространственных измерения и одно временное и в котором можно двигаться в направлении ана и ката. Но кроме дополнительного направления появятся также дополнительные степени свободы во вращении. В нашем мире ориентацию тела можно задать тремя углами, в быту это называется «наклон, подъём и поворот», в 5D мире надо представить себе еще 3 дополнительных степени свободы вращения перпендикулярные к 3 вышеупомянутым. Но по идее, на вращение Земли это не должно повлиять, момент импульса сохранится, ведь нужно, чтобы какая-то сила передала момент импульса Земле, чтобы она могла вращаться в какой-то непривычный для нас способ. Конечно Земля изменит свой привычный облик, из-за того, что свойства химических элементов изменятся, но из-за гравитации все должно также удерживаться вокруг центра масс, правда земля довольно быстро вращается, а так как гравитация в 5D мире у нас ослабевает с кубом расстояния, то земля сплюснется и формой будет напоминать что-то типа такого, как на картинке.

Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами. Смотреть фото Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами. Смотреть картинку Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами. Картинка про Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами. Фото Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами

Но вообще, появится дополнительное направление, в котором могут двигаться частицы из которых состоит земля, планета начнет превращаться в гиперсферу, представить себе этот процесс, эти метаморфозы которые будут происходить, очень сложно.

Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами. Смотреть фото Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами. Смотреть картинку Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами. Картинка про Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами. Фото Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами

Будут ли происходить термоядерные реакции на солнце, тут под вопросом, но изменения явно произойдут. Но вот что забавно – в пятимерном мире нет стабильных орбит. Вот, посмотрите на график, это моделирование классической задачи двух тел, оказывается, что устойчивых орбит в 5D мире нет, тела либо падают друг на друга, либо улетают в бесконечность, поэтому солнечная система, как и все другие системы, разрушится, некоторые тела упадут на другие тела, а некоторые улетят бороздить просторы галактики.

Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами. Смотреть фото Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами. Смотреть картинку Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами. Картинка про Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами. Фото Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами

Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами. Смотреть фото Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами. Смотреть картинку Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами. Картинка про Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами. Фото Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами

Казалось бы, следуя логике как с законом обратных квадратов, все квадраты в других уравнениях тоже надо заменить на кубы и получается, что формула эквивалентности массы и энергии в пятимерном пространстве будет работать как Е=мс в кубе, но нет, эта формула, как и множество других, не изменятся в пятимерном пространстве, она, как и множество других формул, не зависит от размерности пространства.

Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами. Смотреть фото Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами. Смотреть картинку Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами. Картинка про Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами. Фото Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами

Но даже и без этого всего, мир в 5 мерном пространстве изменится настолько, что в нем не сможет существовать жизнь в том виде, в котором существует в четырехмерном пространстве. Вообще, оказывается, четырехмерный мир – самый простой из возможных и одновременно самый оптимальный для существования в нем жизни, стабильных орбит и химии, какой мы ее знаем.

Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами. Смотреть фото Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами. Смотреть картинку Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами. Картинка про Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами. Фото Дифференциальные уравнения что это такое простыми словами

Книга Кипа Торна, «Интерстеллар. Наука за кадром»

Источник

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *