Mathematicsالمعادلات التفاضلية العاديةUniversity

عامل التكامل للمعادلات التفاضلية العادية الخطية من الدرجة الأولى Calculator

توفر هذه الصيغة الحل العام لمعادلة تفاضلية عادية خطية من الدرجة الأولى بضرب المعادلة في عامل تكامل لتسهيل التكامل.

Use the free calculatorCheck the variablesOpen the advanced solver

A lightweight calculator preview is not available for this formula yet.

Use the advanced calculator to solve it interactively.

Formula first

Overview

بالنسبة لمعادلة تفاضلية عادية خطية قياسية على الصورة dy/dx + P(x)y = Q(x)، يقوم عامل التكامل μ(x) = exp(∫P(x)dx) بتحويل الطرف الأيسر إلى مشتقة حاصل الضرب μ(x)y. بدمج كلا الطرفين بالنسبة لـ x، نقوم بعزل y، مما يسمح بحل منهجي حتى عندما لا تكون المعادلة قابلة للفصل مباشرة. هذه الطريقة هي التقنية الأساسية لحل المعادلات التفاضلية الخطية غير المتجانسة من الدرجة الأولى.

Symbols

Variables

y = Dependent Variable, mu = Integrating Factor, Q = Non-homogeneous Term

Dependent Variable
Variable
mu
Integrating Factor
Variable
Non-homogeneous Term
Variable

Apply it well

When To Use

When to use: استخدم هذه الطريقة عندما تواجه معادلة تفاضلية عادية من الدرجة الأولى يمكن إعادة ترتيبها جبرياً إلى الصورة القياسية الخطية dy/dx + P(x)y = Q(x).

Why it matters: إنها تشكل الأساس لنمذجة الأنظمة الديناميكية في الهندسة والفيزياء، مثل دوائر RC، والاضمحلال الإشعاعي، وعمليات تبريد السوائل.

Avoid these traps

Common Mistakes

  • الفشل في وضع المعادلة التفاضلية العادية في الصورة القياسية (dy/dx + P(x)y = Q(x)) قبل تحديد P(x).
  • إغفال ثابت التكامل التعسفي عند تقييم ∫μ(x)Q(x)dx.
  • تبسيط غير صحيح للتكامل الأسي لـ μ(x).

One free problem

Practice Problem

حل المعادلة التفاضلية dy/dx + y = 1 لـ y(0) = 0.

Hint: حدد P(x)=1 و Q(x)=1. ثم أوجد μ(x) = .

The full worked solution stays in the interactive walkthrough.

References

Sources

  1. Boyce, W. E., & DiPrima, R. C. (2012). Elementary Differential Equations and Boundary Value Problems.
  2. Stewart, J. (2015). Calculus: Early Transcendentals.