TN Online Testசமச்சீர் கல்விப் பயிற்சி

சாதாரண வகைக்கெழுச் சமன்பாடுகள் — படிப்புக் குறிப்புகள்

இந்தப் பாடத்தைப் பகிரவும்: Telegram

10.1 அறிமுகம்

ஒரு வகைக்கெழுச் சமன்பாடு (differential equation) என்பது, ஒரு சார்பையும் அதன் வகைக்கெழுக்களையும் இணைக்கும் சமன்பாடு ஆகும். அறிவியல், பொறியியல், உயிரியல், பொருளியல் ஆகியவற்றில் இயற்கை நிகழ்வுகளை மாதிரியாக்க இவை பயன்படுகின்றன. ஒரே ஒரு சாராமாறியைப் (independent variable) பொருத்த வகைக்கெழுக்கள் மட்டுமே இடம்பெறும்போது அது சாதாரண வகைக்கெழுச் சமன்பாடு (ordinary differential equation) எனப்படும்.

10.2 வரிசை மற்றும் படி

வரிசை (Order): சமன்பாட்டில் இடம்பெறும் மிக உயர் வரிசை வகைக்கெழுவின் வரிசையே சமன்பாட்டின் வரிசை. எடுத்துக்காட்டாக \(\dfrac{d^2y}{dx^2}\) இருந்தால் வரிசை \(2\).

படி (Degree): சமன்பாட்டை வகைக்கெழுக்களில் பல்லுறுப்புக்கோவை (polynomial) வடிவில் — பின்ன அடுக்குகள், மூலங்கள், மீச்சார்பு (transcendental) உறுப்புகள் இல்லாமல் — எழுதிய பிறகு, மிக உயர் வரிசை வகைக்கெழுவின் அடுக்கே படி ஆகும்.

10.3 பொதுத் தீர்வும் சிறப்புத் தீர்வும்

பொதுத் தீர்வு (General solution): ஒரு \(n\)-ஆம் வரிசை வகைக்கெழுச் சமன்பாட்டின் பொதுத் தீர்வில் \(n\) தன்னிச்சை மாறிலிகள் (arbitrary constants) இருக்கும். சிறப்புத் தீர்வு (Particular solution): கொடுக்கப்பட்ட தொடக்க/எல்லை நிபந்தனைகளைப் பயன்படுத்தி அம்மாறிலிகளுக்கு மதிப்பு கண்டறிந்து பெறப்படுவது.

10.4 வகைக்கெழுச் சமன்பாடுகளை உருவாக்குதல்

தன்னிச்சை மாறிலிகள் கொண்ட ஒரு வளைவரைக் குடும்பத்தை (family of curves) தந்தால், மாறிலிகளின் எண்ணிக்கைக்குச் சமமான முறை சமன்பாட்டை வகையிட்டு, பின் மாறிலிகளை நீக்கினால் அக்குடும்பத்தின் வகைக்கெழுச் சமன்பாடு கிடைக்கும். (எ.கா. \(n\) மாறிலிகள் \(\Rightarrow\) \(n\)-ஆம் வரிசை சமன்பாடு.)

10.5 மாறிகள் பிரிபடும் முறை

\(\dfrac{dy}{dx} = f(x)\,g(y)\) வடிவில் எழுத முடிந்தால், \(\dfrac{dy}{g(y)} = f(x)\,dx\) எனப் பிரித்து இரு பக்கமும் தொகையிட்டுத் தீர்வு பெறலாம்.

10.6 பதிலீட்டு முறை & சமபடித்தான வடிவம்

\(\dfrac{dy}{dx} = F\!\left(\dfrac{y}{x}\right)\) எனும் சமபடித்தான (homogeneous) சமன்பாட்டில் \(y = vx\) எனப் பதிலிட்டால் (\(\dfrac{dy}{dx} = v + x\dfrac{dv}{dx}\)) மாறிகள் பிரிபடும் வடிவம் கிடைக்கும். \(M(x,y)\,dx + N(x,y)\,dy = 0\)-ல் \(M, N\) ஒரே படி கொண்ட சமபடித்தான சார்புகளாக இருந்தால் அது சமபடித்தான சமன்பாடாகும்.

10.7 முதல் வரிசை நேரியல் வகைக்கெழுச் சமன்பாடு

\(\dfrac{dy}{dx} + P y = Q\) (இங்கு \(P, Q\) என்பன \(x\)-ன் சார்புகள்) வடிவ சமன்பாட்டிற்கு:

10.8 பயன்பாடுகள்

தேர்வில் கவனிக்க வேண்டிய பொதுத் தவறுகள் (Common traps)

விடையுடன் கூடிய வினாக்கள் → பயிற்சித் தேர்வு →

இந்தப் பாடத்திற்கு மேலும்

புத்தகப் பயிற்சி வினாக்கள்25 பாடநூல் வினாக்கள் · விடையுடன் பயிற்சித் தேர்வுஊடாடும் · உடனடி மதிப்பெண் சூத்திரத் தாள்அனைத்து முக்கிய சூத்திரங்கள்

கணிதவியல் பாடத்தின் மற்ற பாடங்கள்

அனைத்தையும் பார்க்க
1 அணிகள் மற்றும் அணிக்கோ ைவகளின் பயன்பாடுகள் 2 கலப்பு எண்கள் 3 சமன்பாட்டியல் 4 நேர்மாறு முக்கோணவியல் சார்புகள் 5 இரு பரிமாண பகுமுறை வடிவியல்-II 6 வெக்டர் இயற்கணிதத்தின் பயன்பாடுகள் 7 வகை நுண்கணிதத்தின் பயன்பாடுகள் 8 வகையீடுகள் மற்றும் பகுதி வகைக்கெழுக்கள் 9 தொகை நுண்கணிதத்தின் பயன்பாடுகள் 11 நிகழ்தகவு பரவல்கள் 12 தனிநிலைக் கணிதம்