Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Matan_2013_Mikhaylov.doc
Скачиваний:
2
Добавлен:
01.07.2025
Размер:
8.74 Mб
Скачать

26. Нахождение фундаментальной системы решений линейного однородного уравнения второго порядка с постоянными коэффициентами.

Рассмотрим линейное дифференциальное уравнение вида , где p, q − постоянные коэффициенты.

Для каждого такого дифференциального уравнения можно записать так называемое характеристическое уравнение: ,

Общее решение однородного дифференциального уравнения зависит от корней характеристического уравнения, которое в данном случае будет являться квадратным уравнением. Возможны следующие случаи:

1 D > 0, Корни действительные и различые. Общее решение:

2 D = 0, Корни действительные и равные. Общее решение:

3 D < 0, Корни компленсные: . Общее решение:

27. Общее решение линейного неоднородного уравнения второго порядка.

ЛНДУ второго порядка с постоянными коэффициентами имеет вид , где p и q – произвольные действительные числа, а функция f(x) – непрерывна на интервале интегрирования x.

Общее решение:

Методы нахождения частного решения ЛНДУ второго порядка с постоянными коэффициентами выбираются в зависимости от вида функции f(x), стоящей в правой части уравнения.

1) f(x) = (x), Частное решение ЛНДУ ищется в виде , где – многочлен степени n, а r – количество корней характеристического уравнения, равных нулю. Так как - частное решение уравнения, то коэффициенты, определяющие многочлен , находятся методом неопределенных коэффициентов из равенства .

2) f(x) = . Частное решение ЛНДУ ищется в виде , где – многочлен степени n, а r – количество корней характеристического уравнения, равных . Коэффициенты многочлена , определяются из равенства .

3) где и – числа. Частное решение ЛНДУ представляется как , где А и В – неопределенные коэффициенты, r – число комплексно сопряженных пар корней характеристического уравнения равных . Коэффициенты многочлена А и В находятся из равенства .

4) . Частное решение ЛНДУ , r – число комплексно сопряженных пар корней характеристического уравнения равных . , , , , - многочлены степени n, k, m. m = max(n,k). Коэффициенты многочлена , находятся из равенства .

28. Метод вариации произвольных постоянных.

Пусть общее решение однородного дифференциального уравнения второго порядка имеет вид:

Вместо постоянных и будем рассматривать вспомогательные функции и

Будем искать эти функции такими, чтобы решение , удовлетворяло неоднородному уравнению с правой частью f(x).

Неизвестные функции и определяются из системы двух уравнений:

29. Системы дифференциальных уравнений.

Нормальная система Д.У. Система уравнений вида с неизвестными функциями .

Решением системы Д.У.

называется вектор-функция ( ) определенная в [a,b], имеющая там производную первого порядка и такая, что при подстановке ее и ее производных в систему каждое уравнение превращается в тождество.

Задача Коши для системы Д.У. найти решение системы такое, что в некоторой точке оно удовлетворяет начальному условию = ( )

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]