Теперь Кью работает в режиме чтения

Мы сохранили весь контент, но добавить что-то новое уже нельзя

Почему не решаются некоторые дифференциальные уравнения?

То есть, если уравнение описывает некоторый физический процесс, то оно , как правило, интегрируется. А если дифференциальное уравнение просто придумано , от винта, то оно не интегрируется?
ФизикаМатематика+1
Александр Пургин
  ·   · 7,4 K
Математик-теоретик, занимаюсь исследованиями в...  · 22 янв 2022
Насколько я понял, автор вопроса имел в виду вопрос "почему некоторые дифференциальные уравнения не интегрируются в квадратурах". На мой взгляд коллеги дали исчерпывающий ответ на этот вопрос. Тезис о том, что интегрируются те и только те уравнения, которые имеют физический смысл, получил заслуженного пинка.
Поэтому позволю добавить себе лишь некоторые детали к уже имеющимся ответам.
Во-первых, такая роскошь, как получить решение в замкнутой аналитической форме, присуща некоторым представителям наиболее простого класса дифференциальных уравнений - обыкновенным дифференциальным уравнениям. За рамками этого класса существуют дифференциальные уравнения в частных производных, уравнения с отклоняющимся аргументом. Содержательность моделей, включающих эти уравнения, не вызывает сомнений, но интегрируемость их решений в квадратурах встречается только в качестве исключения.
Во-вторых, задача отыскания решения в замкнутой аналитической форме была актуальна в прошлом. В XX веке развитие качественной теории дифференциальных уравнений привело к тому, что нахождение решения в квадратурах стало одним из приёмов исследования (далеко не самым важным). Получилось найти - хорошо. Не получилось - не беда, есть другие средства исследования решений. Как верно замечено, существуют более важные вопросы: разрешимость и единственность решения в заданном функциональном пространстве, осцилляция, продолжаемость, ограниченность, сходимость, оценка скорости сходимости, различные типы устойчивости и т.д.
В-третьих, нахождение решение в замкнутой аналитической форме иногда бесполезно. Приведу пример из теории уравнений с отклоняющимся аргументом. Рассмотрим уравнение x'(t)=ax(t-1). Если заданы начальные условия на отрезке [-1;0], то на любом конечном отрезке можно построить построить аналитическую формулу для решения уравнения. Но что она даст? Ровным счётом ничего. Однако, свойства решения хорошо исследованы другими методами.
Математик, кандидат физико-математических наук...  · 21 янв 2022  · dothingspushthings.tilda.ws
На самом деле, вопрос - почему они должны? Если, например, взять классическую книгу А.Ф. Филиппова, то быстро становится ясно, что это такой cookbook - некоторый сборник рецептов для очень конкретных случаев. И именно для этих... Читать далее
4 эксперта согласны
Valery Timin
подтверждает
23 янв 2022
Типов дифференциальных уравнений с возможностью записи их в символьном виде - конечное число, потенциально-... Читать дальше
Первый
к.ф.м.н., доцент МФТИ, с.н.с. Института Проблем...  · 25 янв 2022
Все дифференциальные уравнения "решаются". Просто ответ не всегда выражается в "обычных" функциях. С другой стороны и sin x -- это в определённом смысле всего лишь обозначение. Посчитать, скажем, sin 15 -- ну не очень понятно... Читать далее
Математика, политика, высшая школа и хейт спичПерейти на t.me/forodirchNEWS
1 эксперт согласен
Утверждение о том, что любое дифференциальное уравнение решается - это очень оптимистичный взгляд на вещи. Если... Читать дальше
Астрономия, криптография  · 21 янв 2022
> если уравнение описывает некоторый физический процесс, то оно , как правило, интегрируется. И это несовсем так. Если точка зрения неправильная, скажем, неверно выбраны координаты, то, бывает, что даже и для реальных... Читать далее
Научные заметки о жизни: zen.yandex.ru/id/5c434983...  · 27 янв 2022
Хочется дать два взаимоисключающие ответа... Ответ математика: любое дифференциальное уравнение можно "решить" просто дав имя ответу. Пример: уравнения матфизики не решаются в радикалах, введем функции Бесселя и сферические... Читать далее
1 эксперт согласен
Спасибо за интересный ответ . Ответ физика, тут вы имеете ввиду теорию устойчивости решения? Я правильно понимаю?
Увлекаюсь физикой, астрономией и финансами.  · 27 июл 2022  · forecast.nanoquant.ru
Просто так придуманное "от винта" дифференциальное уравнение совсем не обязано иметь решение. Это точно также, как не имеют решения некоторые алгебраические уравнения, которые просто придуманы "от винта". Например, алгебраическо... Читать далее
Эксперт по оптимизации инвестиционного портфеля и прогнозированию биржевых цен.Перейти на forecast.nanoquant.ru
Спасибо . Вы объяснили все просто и достаточно понятно.
По образованию физик и математик (МФТИ)....  · 24 янв 2022
Не совсем понятен вопрос. Вы имеете в виду: Почему не решаются некоторые дифференциальные уравнения в элементарных функциях? Список элементарных функций: степенная функция с любым действительным показателем; показательная и лога... Читать далее
physics, ocean wave dynamics, remote sensing of...  · 22 янв 2022
А ведь есть еще всякие странные аттракторы, которые вы вроде бы и можете интегрировать численно, но толку от этого мало. А есть еще ур-ние Навье-Стокса, которое по смыслу должно давать турбулентные решения, но практически это... Читать далее
2 эксперта согласны
Орбитали-то считаются, хотя бы для водородоподобных атомов
Инженер путей сообщения – строитель  · 21 янв 2022
Возьмите дифференциальное уравнение математического маятника. Уже оно не имеет аналитического решения. Если углубиться дальше, то мы увидим огромное количество дифференциальных уравнений, которые не решаются аналитически, но... Читать далее
1 эксперт согласен
В целом, согласен. Однако, уважаемый автор использует термин "аналитическая функция" в непривычном смысле... Читать дальше
Инженер - строитель. Экономист - математик...  · 22 янв 2022
Потому что существует проблема хаоса. Каноническое представление уравнений движения - выдающееся достижение классической механики - записываются через Гамильтониан. Каноническое преобразование позволяет перейти к так называемым... Читать далее