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Clairaut's equation

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1877: 1823: 2048: 1064: 823: 2031: 893: 1517: 1313: 1179: 1242: 1783: 2121:"Solution de plusieurs problèmes oĂą il s'agit de trouver des Courbes dont la propriĂ©tĂ© consiste dans une certaine relation entre leurs branches, exprimĂ©e par une Équation donnĂ©e." 1711: 1436: 1609: 1922: 1868: 1876: 1822: 1649: 1356: 1549: 1806: 1376: 885: 846: 704: 445: 739: 188: 1059:{\displaystyle {\frac {dy}{dx}}={\frac {dy}{dx}}+x{\frac {d^{2}y}{dx^{2}}}+f'\left({\frac {dy}{dx}}\right){\frac {d^{2}y}{dx^{2}}},} 2175: 319: 1947: 20: 360: 250: 849: 697: 268: 152: 1454: 1253: 571: 225: 2139:(in German), vol. 2. Partielle Differentialgleichungen 1er Ordnung fĂĽr eine gesuchte Funktion, Akad. Verlagsgesell 1075: 246: 198: 1561:
of the graphs of the general solutions. The singular solution is usually represented using parametric notation, as
314: 233: 208: 690: 1190: 625: 178: 350: 2158: 1938: 1378:. Substituting this into the Clairaut's equation, one obtains the family of straight line functions given by 365: 193: 183: 640: 491: 394: 281: 203: 2153: 2061: 1717: 326: 241: 2148: 531: 399: 1384: 502: 480: 1929:
In each case, the general solutions are depicted in black while the singular solution is in violet.
1660: 645: 496: 404: 2071: 1564: 576: 566: 558: 514: 355: 1885: 1831: 2066: 1558: 389: 852:. It is a particular case of the Lagrange differential equation. It is named after the French 1614: 1321: 730: 718: 635: 620: 509: 452: 434: 273: 29: 521: 457: 430: 1525: 8: 2120: 553: 538: 439: 303: 142: 109: 100: 2053: 1791: 1361: 870: 831: 548: 543: 426: 2047: 1553: 605: 384: 119: 660: 670: 655: 856: 610: 526: 53: 665: 630: 615: 421: 409: 128: 2169: 853: 650: 600: 486: 114: 1816:
The following curves represent the solutions to two Clairaut's equations:
58: 675: 818:{\displaystyle y(x)=x{\frac {dy}{dx}}+f\left({\frac {dy}{dx}}\right)} 416: 137: 80: 70: 1654:
The parametric description of the singular solution has the form
867:
To solve Clairaut's equation, one differentiates with respect to
91: 86: 75: 2026:{\displaystyle \displaystyle u=xu_{x}+yu_{y}+f(u_{x},u_{y})} 2137:
Differentialgleichungen: Lösungen und Lösungsmethoden
1951: 1950: 1888: 1834: 1794: 1720: 1663: 1617: 1567: 1528: 1457: 1387: 1364: 1324: 1256: 1193: 1078: 896: 873: 834: 742: 2043: 1512:{\displaystyle x+f'\left({\frac {dy}{dx}}\right)=0,} 1308:{\displaystyle x+f'\left({\frac {dy}{dx}}\right)=0.} 2025: 1916: 1862: 1800: 1777: 1705: 1643: 1603: 1543: 1511: 1430: 1370: 1350: 1307: 1236: 1173: 1058: 879: 840: 817: 2167: 1174:{\displaystyle \left{\frac {d^{2}y}{dx^{2}}}=0.} 698: 2125:Histoire de l'AcadĂ©mie Royale des Sciences 1237:{\displaystyle {\frac {d^{2}y}{dx^{2}}}=0} 705: 691: 1774: 1702: 1427: 2118: 2090: 2168: 2036:is also known as Clairaut's equation. 16:Type of ordinary differential equation 2146: 2134: 2102: 153:List of named differential equations 1778:{\displaystyle y(t)=f(t)-tf'(t),\,} 226:Dependent and independent variables 21:Clairaut's formula (disambiguation) 13: 14: 2187: 2119:Clairaut, Alexis Claude (1734), 2046: 1875: 1821: 361:CarathĂ©odory's existence theorem 2176:Ordinary differential equations 1431:{\displaystyle y(x)=Cx+f(C),\,} 2096: 2084: 2019: 1993: 1898: 1892: 1844: 1838: 1768: 1762: 1745: 1739: 1730: 1724: 1706:{\displaystyle x(t)=-f'(t),\,} 1696: 1690: 1673: 1667: 1598: 1595: 1589: 1580: 1574: 1568: 1538: 1532: 1421: 1415: 1397: 1391: 752: 746: 448: / Integral solutions 1: 2112: 1939:partial differential equation 859:, who introduced it in 1734. 1937:By extension, a first-order 1932: 492:Exponential response formula 238:Coupled / Decoupled 7: 2154:Encyclopedia of Mathematics 2039: 1811: 1604:{\displaystyle (x(p),y(p))} 862: 850:continuously differentiable 10: 2192: 1917:{\displaystyle f(p)=p^{3}} 1863:{\displaystyle f(p)=p^{2}} 1522:defines only one solution 18: 626:JĂłzef Maria Hoene-WroĹ„ski 572:Undetermined coefficients 481:Method of characteristics 366:Cauchy–Kowalevski theorem 2077: 1445:of Clairaut's equation. 351:Picard–Lindelöf theorem 345:Existence and uniqueness 2147:Rozov, N. Kh. (2001) , 2072:Legendre transformation 1644:{\displaystyle p=dy/dx} 1351:{\displaystyle C=dy/dx} 577:Variation of parameters 567:Separation of variables 356:Peano existence theorem 2027: 1918: 1864: 1802: 1779: 1707: 1645: 1605: 1545: 1513: 1432: 1372: 1352: 1309: 1238: 1175: 1060: 881: 842: 819: 646:Carl David TolmĂ© Runge 189:Differential-algebraic 30:Differential equations 2062:D'Alembert's equation 2028: 1919: 1865: 1803: 1780: 1708: 1646: 1606: 1557:, whose graph is the 1546: 1514: 1433: 1373: 1353: 1310: 1239: 1176: 1061: 882: 843: 820: 731:differential equation 719:mathematical analysis 636:Augustin-Louis Cauchy 621:Joseph-Louis Lagrange 453:Numerical integration 435:Exponential stability 298:Relation to processes 1948: 1886: 1832: 1792: 1718: 1661: 1615: 1565: 1544:{\displaystyle y(x)} 1526: 1455: 1385: 1362: 1322: 1318:In the former case, 1254: 1191: 1076: 894: 871: 832: 740: 458:Dirac delta function 194:Integro-differential 19:For other uses, see 2149:"Clairaut equation" 2067:Chrystal's equation 723:Clairaut's equation 554:Perturbation theory 549:Integral transforms 440:Rate of convergence 306:(discrete analogue) 143:Population dynamics 110:Continuum mechanics 101:Applied mathematics 2135:Kamke, E. (1944), 2054:Mathematics portal 2023: 2022: 1914: 1860: 1798: 1775: 1703: 1641: 1601: 1541: 1509: 1428: 1368: 1358:for some constant 1348: 1305: 1234: 1171: 1056: 877: 838: 815: 544:Integrating factor 385:Initial conditions 320:Stochastic partial 1801:{\displaystyle t} 1554:singular solution 1494: 1448:The latter case, 1371:{\displaystyle C} 1293: 1226: 1163: 1120: 1051: 1013: 978: 938: 915: 880:{\displaystyle x} 841:{\displaystyle f} 809: 779: 727:Clairaut equation 715: 714: 606:Gottfried Leibniz 497:Finite difference 289: 288: 150: 149: 120:Dynamical systems 2183: 2161: 2140: 2128: 2106: 2100: 2094: 2088: 2056: 2051: 2050: 2032: 2030: 2029: 2024: 2018: 2017: 2005: 2004: 1986: 1985: 1970: 1969: 1923: 1921: 1920: 1915: 1913: 1912: 1879: 1869: 1867: 1866: 1861: 1859: 1858: 1825: 1808:is a parameter. 1807: 1805: 1804: 1799: 1784: 1782: 1781: 1776: 1761: 1712: 1710: 1709: 1704: 1689: 1650: 1648: 1647: 1642: 1634: 1610: 1608: 1607: 1602: 1551:, the so-called 1550: 1548: 1547: 1542: 1518: 1516: 1515: 1510: 1499: 1495: 1493: 1485: 1477: 1471: 1443:general solution 1437: 1435: 1434: 1429: 1377: 1375: 1374: 1369: 1357: 1355: 1354: 1349: 1341: 1314: 1312: 1311: 1306: 1298: 1294: 1292: 1284: 1276: 1270: 1243: 1241: 1240: 1235: 1227: 1225: 1224: 1223: 1210: 1206: 1205: 1195: 1180: 1178: 1177: 1172: 1164: 1162: 1161: 1160: 1147: 1143: 1142: 1132: 1130: 1126: 1125: 1121: 1119: 1111: 1103: 1097: 1065: 1063: 1062: 1057: 1052: 1050: 1049: 1048: 1035: 1031: 1030: 1020: 1018: 1014: 1012: 1004: 996: 990: 979: 977: 976: 975: 962: 958: 957: 947: 939: 937: 929: 921: 916: 914: 906: 898: 886: 884: 883: 878: 847: 845: 844: 839: 824: 822: 821: 816: 814: 810: 808: 800: 792: 780: 778: 770: 762: 707: 700: 693: 671:Phyllis Nicolson 656:Rudolf Lipschitz 539:Green's function 515:Infinite element 506: 471:Solution methods 449: 307: 218:By variable type 172: 171: 54:Natural sciences 47: 46: 26: 25: 2191: 2190: 2186: 2185: 2184: 2182: 2181: 2180: 2166: 2165: 2115: 2110: 2109: 2101: 2097: 2089: 2085: 2080: 2052: 2045: 2042: 2013: 2009: 2000: 1996: 1981: 1977: 1965: 1961: 1949: 1946: 1945: 1935: 1925: 1924: 1908: 1904: 1887: 1884: 1883: 1880: 1871: 1870: 1854: 1850: 1833: 1830: 1829: 1826: 1814: 1793: 1790: 1789: 1754: 1719: 1716: 1715: 1682: 1662: 1659: 1658: 1630: 1616: 1613: 1612: 1566: 1563: 1562: 1527: 1524: 1523: 1486: 1478: 1476: 1472: 1464: 1456: 1453: 1452: 1386: 1383: 1382: 1363: 1360: 1359: 1337: 1323: 1320: 1319: 1285: 1277: 1275: 1271: 1263: 1255: 1252: 1251: 1219: 1215: 1211: 1201: 1197: 1196: 1194: 1192: 1189: 1188: 1156: 1152: 1148: 1138: 1134: 1133: 1131: 1112: 1104: 1102: 1098: 1090: 1083: 1079: 1077: 1074: 1073: 1044: 1040: 1036: 1026: 1022: 1021: 1019: 1005: 997: 995: 991: 983: 971: 967: 963: 953: 949: 948: 946: 930: 922: 920: 907: 899: 897: 895: 892: 891: 872: 869: 868: 865: 857:Alexis Clairaut 833: 830: 829: 801: 793: 791: 787: 771: 763: 761: 741: 738: 737: 711: 682: 681: 680: 611:Jacob Bernoulli 595: 582: 581: 563: 532:Petrov–Galerkin 500: 485: 472: 464: 463: 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1475: 1470: 1467: 1463: 1460: 1441:the so-called 1439: 1438: 1426: 1423: 1420: 1417: 1414: 1411: 1408: 1405: 1402: 1399: 1396: 1393: 1390: 1367: 1347: 1344: 1340: 1336: 1333: 1330: 1327: 1316: 1315: 1304: 1301: 1297: 1291: 1288: 1283: 1280: 1274: 1269: 1266: 1262: 1259: 1245: 1244: 1233: 1230: 1222: 1218: 1214: 1209: 1204: 1200: 1184:Hence, either 1182: 1181: 1170: 1167: 1159: 1155: 1151: 1146: 1141: 1137: 1129: 1124: 1118: 1115: 1110: 1107: 1101: 1096: 1093: 1089: 1086: 1082: 1067: 1066: 1055: 1047: 1043: 1039: 1034: 1029: 1025: 1017: 1011: 1008: 1003: 1000: 994: 989: 986: 982: 974: 970: 966: 961: 956: 952: 945: 942: 936: 933: 928: 925: 919: 913: 910: 905: 902: 876: 864: 861: 837: 826: 825: 813: 807: 804: 799: 796: 790: 786: 783: 777: 774: 769: 766: 760: 757: 754: 751: 748: 745: 713: 712: 710: 709: 702: 695: 687: 684: 683: 679: 678: 673: 668: 663: 661:Ernst Lindelöf 658: 653: 648: 643: 638: 633: 631:Joseph Fourier 628: 623: 618: 616:Leonhard Euler 613: 608: 603: 597: 596: 593: 592: 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Index

Clairaut's formula (disambiguation)
Differential equations
Natural sciences
Engineering
Astronomy
Physics
Chemistry
Biology
Geology
Applied mathematics
Continuum mechanics
Chaos theory
Dynamical systems
Social sciences
Economics
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List of named differential equations
Ordinary
Partial
Differential-algebraic
Integro-differential
Fractional
Linear
Non-linear
Dependent and independent variables
Autonomous
Exact
Homogeneous
Nonhomogeneous
Order

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