Рівняння Клеро — нелінійне звичайне диференціальне рівняння першого порядку виду:

де — неперервно-диференційована. Воно лінійне по та . Його названо на честь французького математика Алексі Клод Клеро, який запровадив його в 1734 році. Це окремий випадок диференціального рівняння Лагранжа.

Розв'язок

Щоб розв'язати рівняння Клеро, потрібно диференціювати за , що дає

тому

Отже, або , або

У першому випадку для деякої константи . Підставляючи це в рівняння Клеро, отримуємо сімейство функцій прямої лінії, що задається формулою

так званий «загальний розв'язок» рівняння Клеро.

Останній випадок,

визначає лише один розв'язок , так званий сингулярний розв'язок, графік якого є обгорткою графіків загальних розв'язків. Сингулярний розв'язок зазвичай подають за допомогою параметричної нотації, як , де .

Параметричний опис сингулярного розв'язку має вигляд

де — параметр.

Приклади

Сімейства кривих, що є розв'язками двох рівнянь Клеро:

У кожному випадку загальні розв'язки зображені чорним кольором, а сингулярний розв'язок — фіолетовим.

Розширення

За розширенням, диференціальне рівняння з частинними похідними першого порядку виду

також відоме як рівняння Клеро.

Джерела