Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
шилин.doc
Скачиваний:
0
Добавлен:
01.03.2025
Размер:
6.19 Mб
Скачать

§17 Линейные интегральные уравнения

Определение:

(1) – линейное интегральное уравнение второго рода. ; - линейный оператор.

Если , то (1) – однородное, иначе – неоднородное.

параметр. ядро.

Все функции в (1) – непрерывные (и тоже).

(2) – союзное уравнение к (для, по отношению) уравнению (1).

Далее всегда условимся считать, что .

Уравнения (1) и (2) не имеют общих формул для решения.

Для любого фиксированного значения параметра справедливы следующие теоремы:

Теоремы Фредгольма.

  1. Однородные уравнения (1) и (2) имеют конечное и притом одинаковое число линейно независимых решений.

  2. (альтернатива Фредгольма). Справедливо одно и только одно из следующих утверждений:

а) неоднородное уравнение (1) имеет единственное решение для .

б) соответствующее однородное уравнение (1) имеет ненулевые решения.

  1. Для того, чтобы неоднородное уравнение (1) было разрешимым, необходимо и достаточно, чтобы для любого решения соответствующего однородного уравнения.

Определение:

Ядро уравнения (1) – вырожденное, если .

,

, ( – константы)

, ;

Найдем :

Возьмем , домножим обе части уравнения (4) на ; проинтегрируем от до .

.

,

(8) – система линейных алгебраических уравнений. Решив ее, найдем .

План решения: 1. найти по формуле (7).

2. составить и решить систему (8). Если (8) не имеет решения, то (1) тоже. Иначе:

3. решение записывается по формуле (5).

Примеры: 1.

Ядро вырождено. .

для .

0=1 – Нет решений.

Ответ: Нет решений.

2. .

для

Ответ:

3.

Ответ: .

Экзаменационный вопросы по курсу «Дифференциальные уравнения» для студентов факультета Радиофизики и Электроники специальностей РФ, ФЭ, КБ в 2005\2006 уч. году.

  1. Основные понятия и факты, связанные с д. у. Применение д.у. в физике и технике

  2. Приближенное построение интегральных кривых с помощью изоклин.

  3. Существование, единственность и приближенное нахождение решения задачи Коши.

  4. Уравнения с разделяющимися переменными и уравнения вида

  5. Линейные уравнения 1-ого порядка. Уравнения Бернулли и Риккати.

  6. Уравнения в полных дифференциалах. Интегрирующий множитель

  7. Неполные уравнения вида и

  8. Уравнения вида .

  9. Уравнения Клеро и Лагранжа

  10. Уравнения высших порядков. Важнейшие случаи, допускающие решение в квадратурах либо понижение порядка

  11. Системы д.у. Метод исключения. Общий интеграл.

  12. Линейные однородные уравнения в частных производных. Задача Коши.

  13. Квазилинейные уравнения в частных производных. Задача Коши.

  14. Линейная зависимость функций и вронскиан.

  15. Линейные однородные уравнения. Линейная зависимость решений. Вронскиан решений.

  16. Фундаментальная система решений.

  17. Формула общего решения линейного однородного уравнения.

  18. Теоремы о понижении порядка линейного однородного уравнения.

  19. Восстановление линейного однородного уравнения по линейно независимым решениям.

  20. Формула Остроградского-Лиувилля.

  21. Метод Лагранжа для линейных неоднородных уравнений произвольного порядка.

  22. Метод неопределенных коэффициентов для линейных неоднородных уравнений произвольного порядка.

  23. Линейные однородные уравнения с постоянными коэффициентами.

  24. Линейные однородные системы.

  25. Линейные однородные системы с постоянными коэффициентами.

  26. Метод Лагранжа для систем.

  27. Линейные уравнения Эйлера.

  28. Устойчивость решений. Система 1-ого приближения. Использование критерия Рауса-Гурвица.

  29. Фазовая плоскость. Обоснование одной из фазовых картин (по вашему выбору)

  30. Линейные интегральные уравнения 2-ого рода. Теоремы Фредгольма. Случай вырожденного ядра.

  31. Задачи вариационного исчисления и понятие о способах их решения.

53