ДИУ иванова билеты
.pdfортог ядром. Есть и другие случаи, когда реш ! не толькодлямалых .Напримерв слячае |
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ИУФ2 с выр ядром едреш не сущтолько для конечного набора −хар значений ИУФ2 с выр |
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ядром. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
Уравнениедлярезольвенты. |
|
|
|
|
|
|
= |
|
( + ∑=1∞ |
) = |
( + ) = + |
(5). |
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
= |
∑=0∞ |
+1 = |
|
∑=0∞ |
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Для ИУФ2 это означает, что |
|
↔ |
( , , ) |
|
|
Аф |
|
↔ ( , ) |
|
|
|
( |
|
|
) |
( |
|
|
|
|
) |
|
|
|
( |
|
|
|
) |
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
( |
, , |
) |
|
|
|
|
|
( |
, |
) |
|
+ |
|
|
( , ) |
( |
, , |
) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
( |
, , |
) |
|
− |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
, |
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
= |
|
|
|
∫ |
|
|
|
|
|
или |
|
|
|
∫ |
|
|
|
|
, |
|
|
, , |
= |
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Приложение к ИУВ2. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ax |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||
(1) φ(x) |
− λ |
K(x, t)φ(t)dt = f(x) |
|
|
|
K(x, t) |
|
|
|
|
|
|
) |
|
|
|
|
|
{a ≤ t ≤ x ≤ b}, |
φ(x), f(x) C([a, b]) ≡ |
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
∫ |
|
|
|
|
|
C(∆ , ∆= |
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Ищем решение ( ) |
([ , ]). Рассмотрим ЛОВольтерра :Ав |
|
( |
→ ) ( |
|
([ , |
])) |
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
А |
в( |
|
) |
= |
|
|
|
|
( |
, |
) |
|
|
( ) |
|
|
|
Тогда |
|
А |
в( |
|
) |
|
= |
|
|
|
|
1( |
, |
) |
( ) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
∫ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
∫ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
А |
|
( |
|
) |
= А |
|
в( |
|
) |
|
= ∫ |
|
|
( |
, |
) |
∫ |
|
|
( |
, |
) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||
в2 |
|
А |
|
|
|
|
=измен порядок инт = |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
( |
в |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
( |
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
( ) |
|
|
|
|
|
|
1 |
( |
|
|
|
) |
|
( ) |
|
|
|
|
|
|
|
в2( |
|
) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
) |
|
|
1( |
|
|
|
|
) |
|
|
|
|
|
|
) |
|
|
т.о. |
|
А |
в( |
|
) |
= |
|
|
|
|
|
|
|
|
; |
|
А |
|
= |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
∫ |
|
|
∫ |
|
, |
|
|
|
|
, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
∫ |
|
|
|
|
, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
, |
|
|
|
2( , ) |
|
|
|
( |
ММИ … А |
в( |
|
) |
= ∫ |
|
|
|
, |
|
|
|
|
, где |
|
|
, |
) |
|
|
|
, |
|
|
, |
|
( |
≥ |
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
∫ |
|
|
|
|
|
|
|
… |
|
|
|
|
|
|
|
|
= ∫ |
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
2( |
|
|
) |
|
|
( ) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
( |
|
|
|
) |
|
|
( ) |
|
|
|
|
|
|
( |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
( |
|
|
) |
−1( |
|
|
) |
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||
2). |
|
|
|
|
|
|
| 1| ≤ |
(т.к. ( , ) |
|
|
(∆)) |
| 2 |
| |
≤ 2 |
|
|
− |
≤ 2 |
|
− |
… | | ≤ |
( − ) −1 |
≤ |
( − ) −1 |
. |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Оценим: |
|
1! |
|
|
|
1! |
|
|
( −1)! |
|
|
|
(−1)! |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
(Тогда ряд∑=0∞ |
|
|
+1( , ) ( ) |
|
мажорирует числовым∑=0∞ |
|
|
|
|
! |
|
|
|
|
‖ ‖ = |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
‖ ‖∑=0 |
|
|
|
|
|
|
! |
|
|
|
= ( − ) |
|
|
|
|
|
|
|
|
‖ ‖ −сход |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
+1( − )+1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
). Ф. ряд сх. равномерно по пр. |
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
∞ |
|
|
|
|
|
(− ) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(−) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
Вейерштасса и (I- АВ) |
= (ИУВ2) |
имеет при ед.реш. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
= (I − |
АВ)−1 ∞ |
|
= + |
|
∞ |
|
|
+1( ) = |
|
( ) |
+ |
∞ |
|
+1( , ) ( ) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= ( ) + |
|
|
=0 |
|
|
∞=0 |
+1 |
( , ) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
=0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
( ) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||
Т.о. ! реш. |
|
|
|
|
|
= |
|
|
|
|
( , , )−разреш.ядроИУВ2 |
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
+ |
∫ |
|
|
|
|
, , |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
25 Краевая(задача) ( |
|
для) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 порядка) ( ) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
ОДУ( |
. Основные понятия. Краевая задача |
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Штурма—Лиувилля. Оператор Штурма—Лиувилля, его свойства. Теорема |
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Стеклова (б\д) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
ГЛАВА. КРАЕВЫЕ ЗАДАЧИИЗАДАЧИНА СОБСТ ЗНАЧДЛЯ ЛИНЕЙНОГО ОДУ 1ГО ПОРЯДКА. |
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Рассмотрим диф опер 2го порядка 0 |
|
Основныепонятия. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
+ 1( ) ′ |
+ 2( ) |
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
2([ , ]) |
0( ) = 0( ) ′′ |
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
( 0( ), 1( ), 2( ) |
([ , ]), |
|
0( ) |
≠ |
|
0 на |
[ , ]) |
атакже такназыв ограничоперат Г1 |
и Г2 |
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Г1( ) |
= 1 ( ) |
+ 2 ′( ) + 3 |
( ) |
|
+ 4 |
′ |
( ) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Г2( ) = 1 ( ) + 2 ′( ) + 3 ( ) |
+ 4 ′( ) |
|
|
|||||||
причем |
1 |
|
2 |
3 |
4 |
|
|
|
||
|
|
3 |
4 = 2 (т.е. Г1 и Г2 ЛНЗна [ , ]) |
|
||||||
|
|
|
1 |
2 |
|
|
|
|
|
|
Опр.Задача нахождения y(x) 2([ , ]) такий , что : |
|
|||||||||
(1) 0( ) |
= ( ) , |
( ) |
([ , ]) |
|
|
|||||
(2) Г1 |
( ) = |
|
|
|
|
|
|
|
||
(3) Г2( ) = |
|
|
|
|
|
|
||||
называется неоднородной краевой задачей (КЗ) длялинейногоОДУ 2го порядка с неоднор |
||||||||||
граничными (краевыми) укловиями (КУ). Если = = 0, КУ (2), (3) назыв однородным,а |
||||||||||
если ( ) ≡ 0 на [ , ] то КЗ нызыв однор. |
|
|
||||||||
Замеч. Линейной заменой неизвест ф-ии можно добиться, чтобы КУ стали однородными (при |
||||||||||
этом изм коэф ур-ия (1) и ф-ия f(x) ). |
|
|
||||||||
Далее считаем, что КУоднород. |
|
|
|
|||||||
Замеч. КУвида (2), (3) назыв неразделенными. В простейшемслучае КУимеют вид: |
||||||||||
(2′) |
Га( ) = 0 |
где Га( ) |
= 1 ( ) + 2 ′( ), |
Г ( ) = 1 ( ) + 2 ′( ) |
||||||
(3′) |
Г ( ) = 0 , |
|||||||||
|
1 |
2 |
0 |
0 |
|
|
|
|
|
|
0 |
0 |
3 |
4 = 2 |
|
|
|
|
|||
Такие КУназыв разделенными. |
|
|
|
|||||||
Если КУ задает значф-ии на границе отрезка, то оно назыв КУ 1го рода. Если заданознач |
||||||||||
производной, то это КУ 2го рода. Если задана ЛКзнач функций и ее производная , тоэто КУ 3го |
||||||||||
рода. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Т.о. существует 9 вариантов разделенныйКУ. В случае КУ 3го рода их принято записывать в |
||||||||||
видеГа( ) = ′( ) |
− ( ) = 0 |
Г ( ) = ′( ) + ( ) = 0 |
, где , ≠ 0 |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Задача Штурма-Лиувилля. |
( ) = −( ) ′( ) ′ + ( ) ( ) |
|
Основнымдиф оператором будем далее считать оператор |
||||||||||
где ( ) |
1([ , ]), |
( ) > 0 на [ , ], ( ) ([ , ]), ( ) |
≥ 0 на [ , ] |
|||||||
Опр.Задача нахождениянетривиальныхрешенийКЗ |
|
|||||||||
(1) ( ) = |
|
|
|
|
[ , ] |
2([ , ]) |
|
|||
(2) Га |
( ) = 0 |
|
|
|
|
−числовой параметр |
|
|||
(3) Г ( ) = 0 |
|
|
|
|
|
|
||||
назыв задачейШтурма-Лиувилля (ЗШЛ). При этом значения, при которых нетрив реш назыв СЗ ЗШЛ, а саминетрив решения, отвечающие им, собственными функциями.
Далее рассмотрим = { ( ) 2([ , ]) Г ( ) = 0 Г ( ) = 0}
Опр. назыв классической областью опр ЗШЛ. Оператор ( ) |
|
рассм на |
|
назыв классическим |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
оператором Ш-Л.Будем далее рассм классичоперШ-Л и обозначать его ( ). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Лемма1. |
Если 1( ), 2 |
( ) |
|
|
, то 1 2 |
( ) |
≡ 1′ |
( ) |
2′ |
( ) удовл условиям 1 2( ) = 0, |
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
1 2( ) |
= 0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
( ) |
= 1( ) 2′( ) |
|
− 2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
( ) |
2 |
( ) |
|
|
|
|
= 0 |
|
−КУ 1го рода, то 1 |
( ) |
= 0 и |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Док-во: 1 2 |
|
( ) 1′( ) |
Если Г ( ) |
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
2( ) = 0 ( ) |
= 0.Если Г ( ) |
= 0 −КУ 2го рода, то 1′ |
( ) |
|
= 0 и 2′ |
( ) |
= 0 ( ) |
|
= 0. Если |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Г ( ) = 0 −КУ 3го рода, |
то 1′ |
( ) |
|
= 1( ) |
и 2′( ) |
= 2 |
( ) |
|
, |
|
≠ 0 |
|
1( ) 2′( ) |
= 2 |
( ) 1′( ) |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
( ) = 0. На правом конце аналогично. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Упр. Доказать, что |
|
образует ЛП. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1( |
|
) |
|
|
2( |
|
) |
|
= |
|
|
1 |
( |
|
) 2( |
|
) |
. |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||
В этом ЛП можно ввести скалярное произведение по формуле |
|
|
|
|
|
, |
|
|
|
|
∫ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
После введения СП это ЛП становится нормированным : | | = |
( , ) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Докажем след св-ва оператора Ш-Л: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
( ( 1), 2) = 1, ( 2) ) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
1. L – самосопр ЛО (ССО) (т.е. 1, 2 |
|
|
|
|
) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Док-во:Рассмотрим |
( |
|
( |
|
|
1) |
|
|
|
|
|
2) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
( |
|
) |
1′( |
|
) |
|
|
+ |
( |
|
) |
|
1( |
|
) |
|
|
|
2 |
( |
|
|
= |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
, |
|
|
|
|
|
|
|
|
= ∫ |
|
|
|
− |
|
|
|
|
′ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
2( |
|
|
|
) |
|
|
|
|
|
|
( |
|
|
|
) |
|
|
1 |
( |
|
|
) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
( |
|
|
|
|
) |
|
|
|
|
|
) |
|
2( |
|
|
) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
) |
|
( |
|
|
|
) |
|
1( |
|
|
)| |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1( |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2( |
|
|
|
|
|
+ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
−∫ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
+ ∫ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= − |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
′ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
′ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
( |
|
) |
|
1( |
|
) |
|
2( |
|
) |
|
+ |
|
|
|
|
( |
|
) |
|
|
|
|
1( |
|
) |
|
|
|
2( |
|
) |
|
|
|
|
|
2( |
|
) |
|
( |
|
) |
|
|
|
1( |
|
)| |
|
|
|
|
( |
|
) |
1 |
( |
|
) |
|
2 |
( |
|
)| |
− |
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
∫ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
∫ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= − |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
+ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
′ |
|
|
|
|
|
|
|
′ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
′ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
′ |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
∫ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
′ |
|
|
|
|
+ ∫ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
− |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
+ |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
1( |
|
|
) |
|
|
|
|
|
( |
|
|
) |
|
|
2′ |
( |
|
|
|
) |
|
′ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
( |
|
|
|
|
) |
|
|
1 |
( |
|
|
|
) |
|
2( |
|
|
) |
|
|
|
|
|
|
( |
|
) |
|
|
|
1 2( |
|
|
) |
|
|
|
|
|
( |
|
) |
|
|
|
1 2( |
|
) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
( |
|
|
) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
( |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
( |
|
) |
|
2′( |
|
) |
|
|
+ |
|
|
2 |
( |
|
) |
|
|
|
|
|
|
|
|
1( |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
2) |
|
|
|
# |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
∫ |
− |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= Л1 = |
|
, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
2. Все СЗ ЗШЛ действительные (это следствие самосопр ОШЛ) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Док-во:Пусть ( ) 0 СФ ОШЛ, отвеч СЗ = + . Покажем,что = 0. ( ) = + |
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
( , , |
|
|
|
|
, |
|
− |
действ фун) |
|
|
|
|
( |
+ ) |
|
= |
|
( + )( |
+ ) |
|
( ) |
= − , |
|
|
( ) = |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
+ тогда |
( ( ), ) |
|
= |
( − , ) |
= ( , ) |
− ( , ); |
|
|
, ( ) = ( , + ) |
= |
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
( , ) |
+ ( , ) |
|
|
|
( , ) |
|
+ |
|
( , ) |
= 0, |
|
|
|
|
| ( )| |
|
2 |
= 0 |
|
|
|
= 0 # |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
≠0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3. CЗ ОШЛ простые т.е. каждомуСЗотвеч только одна ЛНЗ собств фуе-ия |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Док-во: Если 1 |
( ), 2( ) |
|
−СФ отвеч СЗ, то поскольку 1 |
( ), 2( ) |
являются реш лин ур- |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
ия с непрер коэфф ( ( ), ( ) |
|
непр |
|
|
|
( ) ≠ 0), то 1 2 |
( ) ≠ 0 на [a,b].С другой стороны |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
1, 2 |
|
1 2 |
( ) |
= 0 −противоречие. Т.о. невозможно,чтобы 2 ЛНЗ СФ отвеч |
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
одному СЗ # |
|
|
−операторы КУ 1 или 2 рода,либо 3го рода, где , |
|
> 0 и ( ) |
, то |
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Лемма2. Если Г , Г |
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
( ) ( )| |
≤ |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
′ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
′ |
( ) ( ) |
|
≥ |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||
|
Док-во:докажем, что (4) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
′( ) ( ) |
|
≤ |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Если Г – усл 1го рода, то |
|
|
′( ) ( ) |
|
= 0 |
|
|
|
|
верно(4) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
′( ) ( ) |
= 0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Если Г – усл 2го рода, то |
|
|
′( ) ( ) |
|
= 0 |
|
|
|
|
верно(4) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
′( ) ( ) |
= 0 |
|
|
|
= |
2( ) |
|
> 0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Если Г – усл 3го рода, то |
|
|
′ |
( ) |
= ( ) |
|
|
′( ) ( ) |
|
|
|
|
|
верно(4). При любой |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
′( ) |
= −( ) |
|
|
′( ) ( ) |
= −2( ) |
< 0 |
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
комбинации КУ выполняется (4) верно утверждение леммы# |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
4. |
Если ( ) |
≥ на [ , ], то СЗ ЗШЛ ≥ |
= |
( , ) |
= | | 2 |
= |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Док-во:Пусть ( ) −СФ отвеч СЗ |
( ( ), ) |
|
( ) |
|
( ) |
|
+ |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
− |
|
( ) |
( ) |
|
( ) + |
|
|
( ) |
|
( ) = − ( ) |
( ) ( ) | + |
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
∫ |
|
|
|
|
|
|
′ |
|
|
|
|
∫ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
∫ |
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
′ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
2>0 |
′ |
|
≤0 |
|
|
|
|
|
>0 |
′ |
≥0 |
2 |
|
||||||
|
|
|
( ( ) − |
|
) |
2 |
( ) |
+ |
|
|
|
2 |
( ) ≥ |
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
( ) = | | |
|
≥ # |
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||
|
∫ |
|
|
|
|
∫ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
∫ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
5. |
|
|
|
|
>0 |
|
|
|
|
|
≥0 |
|
|
|
|
|
< |
|
|
< < |
|
< |
|
lim |
|
|
= +∞ |
# б/д# |
|
|
|
|
|||||||||||||||
СЗ ЗШЛ образуютпос-ть |
2 |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Замеч. Если ( ) 0, то 1 > 0 |
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
→∞ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
Замеч. = 0 может иметьтолько ЗШЛ с ( ) 0 и КУ 2го рода на обоиз концах. |
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
6. СФ отвеч различнымСЗ ортогон. |
|
|
|
|
= СС |
= 1, ( 2) |
= ( 1, 2 2) = 2( 1, 2), |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Док-во: 1( 1, 2) = |
( 1 |
1, 2) = |
|
( ( 1), 2) |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
( 1 − 2) ( 1, 2) |
= 0 |
( 1 |
, 2) |
= 0 # |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
≠0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
След из 5 и6. СФ ЗШЛобразуют бесконечную ортогональную систему. |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Теор. (Стеклова) (о полноте системыСФ ЗШЛ) Если ( ) |
, а { |
( )}=1∞ −сист всехЛНЗ СФ |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
( ) = |
|
то ( ) = ∑=1∞ |
( ), где |
|
|
( , ) |
и ряд сход абс и равн-нона [a,b] к |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ЗШЛ Г ( ) |
= 0 |
|
|
|
= ( , ) |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Г ( ) |
= 0 |
# б/д # |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
функции ( ) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
26 Функция Грина однородной краевой задачи для уравнения 2 порядка. ТСЕ. |
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Решение неоднородной КЗ с помощью функции Грина. Симметричность функции Грина |
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
самосопряженного уравнения.Функция Грина (ФГ) краевой задачи. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Пусть ( ) = −( ) ′( ) ′ + ( ) −диф оператор 2го порядка ( ) 1([ , ]), |
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
( ) > 0 на |
[ , |
], |
min[ |
( ) = |
|
> 0 |
|
|
( ) |
([ , ]) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
, ] |
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Г ( ) = 1 ( ) + 2 |
|
′ |
( ), |
Г ( ) = 1 |
( ) + 2 |
′( ) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
01 |
|
|
02 |
01 |
|
02 = 2 |
+ ( ) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
( ) = −( ) ′′ |
− ′( ) ′ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
Неоднородной КЗ (1) |
|
|
|
( ) |
= ( ) |
|
|
|
( ) |
([ , ]) |
сопоставим однородную КЗ ( ( ) ≡ 0) |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Г ( ) |
= 0 |
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
(2) |
( ) = 0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Г ( ) |
= 0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
Г |
( ) = 0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
Г |
( ) = 0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Опр .Функцией Грина (ФГ) краевой задачи (2_ (или (1)) назывфункция ( , ) , опред на П |
||
(П = [ , ] [ , ]), облад след св-вами: |
||
1) |
( , ) (П) (в частности ( + 0, ) = ( − 0, ) ) |
|
2) |
фикс ( , ) |
( , ) уд на [ , ) ( , ] уравнению ( , ) = 0 (по перемннойх) |
|
3) |
фикс ( , ) |
|
|
′( , ) |
имеет разрыв 1го рода при = , причем ′( + 0, ) − |
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
′( |
− 0, ) |
= − |
(1 ) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Г ( ( , )) |
= 0 |
|||||||||||||||||||||
|
4) |
|
фикс |
( , ) |
|
|
|
( , ) |
уд кравеым условиям по переменной |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
Г ( ( , )) |
= 0 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Теор1. Если однородная КЗ имеет только трив реш, то ! ФГ краев зад (2) (или(1)) |
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
Док-во:Рассмотрим однор ур-ие ( ) = 0. Построим |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||
1. |
ФСР этого ур-ия 1( ), 2( ) |
|
Г ( 1) |
|
= 0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||
|
Г ( 2) |
|
= 0 Для этого рассмотрим след задачиКоши (ЗК) |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
ЗК1 |
(3) |
|
( ) |
|
= 0 |
|
|
|
ЗК2 (4) |
|
|
( ) = 0 |
По ТСЕ решения ЗК длялин ур-ия с |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
( ) |
= 2 |
|
|
|
|
( ) = 2 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
′( ) = −1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
( ) = −1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
непрер коэфф, решение каждойиз задач (3) и(4) !. Решение КЗ1 (3) очев удГ , а реш КЗ2 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
(4) удГ .Обозначих далее 1 |
( ) и 2 |
( ) |
соот. Проверим ЛНЗ (от противного). Док, что |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
1, 2 |
ЛЗ на [ , ].Тогда |
|
2( ) = 1 |
( ) на |
[ , ] |
|
|
|
( 2) = 0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Г ( 2) |
= 0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
(по условию) 2 |
≡ |
0, но 2( ) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Г ( 2) |
= 0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||
|
≡ 0 не может быть решениемЗК2 (4). Противоречие. Оно |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
означает, что 1( ), 2( ) −ЛНЗ и т.о образуют ФСР. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
( |
) |
|
1( |
|
) |
≤ |
≤ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
2. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(тогда длянее выпсв-ва 2и 4). |
|||||||||||||||||||||||||||
Ищем ( , ) в виде : ( , ) = 2( ) 2( ) |
≤ ≤ |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Св-во 1(непр). ( + 0. ) |
− ( − 0, ) |
|
= 0 |
(5) 2 |
( ) 2( ) − 1( ) 1( ) |
= 0. |
1( ) 1′ |
( ) = |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Св-во 3(скачок произв) ′( + 0, ) − ′ |
( − |
0, ) = − (1 ) (6) 2 |
( ) 2′( ) − |
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1( ) |
|
2( ) |
|
|
− 1( ) |
= |
||||||||||||
|
− ( ). Из (5) и (6) получаем СЛАУ относительно 1( ), 2( ): 1′( ) |
|
2′( ) |
|
2( ) |
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
− |
01 |
∆= 1 2 |
( ) ≠ 0 на |
[ , ] |
! реш ∆1= |
2(( )) |
, ∆2= − |
1(( )) |
1 |
( ) = − |
∆∆1 |
= |
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
( ) |
|
|
|
, 2( ) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таким образом, ( , ) = |
|
− |
|
1( ) 2( ) |
|
|
≤ |
≤ |
|||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
2( ) |
|
|
|
|
∆2 |
|
|
|
|
|
1 |
( ) |
|
|
|
|
( ) 1 2( ) |
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
− |
( ) 1 2( ) |
= |
|
∆ = − |
( ) 1 |
2( ) |
|
|
− |
|
2( ) 1( ) |
|
|
≤ ≤ |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
( ) 1 2( ) |
|
||||||||||||||
3. Единственность. Пусть ( , )и ( , ) −для ФГрассматриваемой КЗ.Их разность ( , ) = |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
( , ) |
− ( , ) облад след св-вами: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||
|
1) |
( , ) (П) |
|
|
|
[ , ) ( , ] |
( , ) |
= 0 поперем x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||
|
2) |
|
( , ) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
3) |
|
( , ) ′( + 0, ) |
− ′ |
( |
− |
0, ) |
= |
0 (т.к. обл ф-ия ′ и ′ имеютодин скачок) |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
4) |
|
|
|
Г ( ( , )) |
= 0 |
|
поперем х |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||
|
( , ) Г ( ( , )) |
= 0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||
|
Из 2 ′′ ( , ) = |
|
|
|
|
|
|
|
( ) |
|
|
|
|
|
|
|
|
но тогда из 3 получим, что прав часть непрер в П |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
−′( ) ′( , )+ ( ) ( , ) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
( ( , )) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
|
( , ) уд ур-ию ( , ) |
= 0 |
|
[ |
, ] и однор условиямГ |
= 0 |
|
т.е. по условию |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
≡ 0 |
|
( ) = 0 |
|
|
( , ) ≡ |
|
( , ) в П |
# |
|
|
|
|
|
Г |
( ( , )) |
= 0 |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Г |
( ) = 0 |
|
|
|
|
|
( |
|
) |
|
|
|
( |
|
|
) |
|
|
( |
) |
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
Г |
( ) = 0 |
|
( |
|
) |
|
([ |
, |
]) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
, |
|
, где |
|||||||||||||||||||||||||
Теор2. В услов Т1. |
|
|
|
|
|
|
|
! реш КЗ(1) , причем (7) |
|
= ∫ |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
( , ) |
−ФГ КЗ (2) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
Док-во: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
( , ) = − |
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
1( ) 2( ), |
|
|
≤ ≤ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
1. |
Существование. |
( ) ( ) |
|
|
2 |
( ) 1( ), |
|
|
|
≤ |
|
|
|
≤ |
|
Пусть ф-ия ( ) оп-ся соотн (7), |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
тогда (8) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= − |
|
|
|
|
|
|
∫ |
|
|
1( ) ( ) |
|
− |
|
|
( ) |
∫ |
|
2( ) ( ) |
|
|
Покажем, что ( ) дейс реш КЗ (1). |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
( |
|
|
) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2( |
|
|
) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
(9) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
( ) ( ) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
( ) ( ) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
+ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
= − |
|
|
|
|
|
|
∫ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
− |
2( ) 1( ) ( ) |
|
− |
|
|
|
|
|
|
|
|
∫ |
|
|
2( ) ( ) |
2( ) 1( ) ( ) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
′( |
|
|
) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2′ |
( |
|
) |
|
|
|
|
|
1( ) ( ) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1′( |
|
|
) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
− |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
( ) ( ) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
( ) ( ) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
( ) ( ) |
|
|
|
|
= |
( ) ( ) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
′ |
|
|
= |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
∫ |
|
|
1( ) |
( ) |
|
+ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
∫ |
2( ) ( ) |
|
′ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
′( ) ( ) |
∫ |
|
|
|
|
|
|
|
|
( |
|
|
|
) |
|
2′ |
( |
|
) |
|
|
|
( ) ( ) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
( |
|
|
|
|
) |
|
|
1′( |
|
|
) |
|
|
|
|
( ) ( ) |
|
|
|
|
|
|
− |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= |
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
′ |
|
|
1( ) ( ) |
|
+ |
|
( ) 2′( ) 1( ) ( ) |
+ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
′ |
∫ |
2( ) ( ) |
|
( ) 1′( ) 2( ) ( ) |
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
( |
|
|
|
) |
|
|
2′( |
|
|
) |
|
|
|
|
|
|
|
( ) ( ) |
+ |
|
|
|
|
|
|
( |
) ( ) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
( |
|
|
) |
|
|
1′( |
|
|
|
) |
|
|
|
|
( ) ( ) |
|
|
, |
|
|
|
( ) ( ) |
|
= |
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
∫ |
|
|
1( ) ( ) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
∫ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
+ |
|
|
|
|
|
|
|
|
= − |
|
|
|
∫ |
|
|
|
|
|
|
+ |
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
( |
|
) |
|
|
2 |
( ) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
( |
|
|
|
) |
|
1 |
( |
|
|
) |
|
2( ) ( ) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
( |
|
|
) |
|
|
|
|
|
|
|
( ) |
|
|
|
|
( |
|
|
) ( ) |
|
|
|
|
|
|
|
( ) |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
( ) ( ) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
( ) ( ) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
−( ) ( ) |
+ ( ) . Т.е.−′( ) ( ) ′ |
+ |
|
( ) |
( ) ≡ ( ) на [. ]. Из (8) |
( ) |
|
+ |
|
|
|
|
|
= |
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
− |
|
( ) |
∫ |
|
2( ) ( ) |
|
|
|
|
. Из (9) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= − |
|
|
|
|
|
|
∫ |
|
2( ) ( ) |
|
|
.Тогда Г |
|
|
|
|
= |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
′( |
|
|
) |
|
|
|
|
|
1′( |
|
|
|
|
) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
( |
|
) |
|
|
1 |
|
( |
|
) |
|
|
|
|
2 |
|
′( ) |
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
( ) ( ) |
|
|
|
|
|
∫ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
( ) ( ) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
− |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
+ |
|
|
|
|
|
|
|
|
2( ) |
( ) |
|
= −Г |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
∫ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= 0. АналогичноГ |
|
|
|
|
|
= 0. Т.о. |
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
1 |
|
|
1 |
( |
|
|
) |
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
′( |
|
|
) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
( |
|
|
|
1) |
|
|
|
|
2( ) ( ) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
( |
|
|
) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
( |
) |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
( ) ( ) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
( ) ( ) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
2. |
явл решением КЗ (1). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
и ( ) −решение КЗ(1). Рассм ( ) = ( ) − |
( ).Тогда ( ) уд |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Единственность. Пусть ( ) |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
КЗ |
( ) |
= ( − ) |
= ( ) |
− ( ) |
= ( ) |
− ( ) |
|
= 0 |
|
Но одн КЗ по усл имеет только трив |
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Г |
( ) |
= Г |
( − ) |
= Г ( ) |
− Г |
( ) |
|
= 0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Г |
( ) |
= Г |
|
( |
− ) |
= Г |
( ) |
− Г ( ) |
|
|
= 0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
реш ( ) ≡ 0 ( ) ≡ ( ) |
|
|
# |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
( ) |
|
|
([ , ]) |
ФГ КЗ(2) однор КЗ (2) имеет |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Сл.Поскольку ( ) |
≥ |
|
0 |
> 0 |
|
( ) |
|
|
1([ , ]) |
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
только трив реш и реш неоднор.КЗ ! и опр формулой (7) однор КЗ имеет только трив реш. |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Замеч. Линейное ур-ие |
(10) |
|
|
( ) |
′′ |
|
+ |
( ) |
′ |
|
+ |
|
(′ |
′) |
= ( ) с непр на[a,b] |
коэфф, |
|
( ) ≠ 0, и |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= ( ) −( ( ) |
|
) |
|
+ |
( ) = ( ) путем умнож на −( ) |
= |
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
непр ( ) приводится к виду ( ) |
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
( ) ∫ |
|
|
( ) |
|
при этом можно взять ( ) |
= −( ) |
|
( ) |
|
, |
|
|
|
( ) |
= −( ) ( ) . Однако ФГ можно |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
01 |
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
строить и непосред для ЛЗ дляур (10). При этом условие 3 имеет вид ′( + 0, ) − |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
′( − 0, ) |
|
= |
|
01( ) В ост построение аналогично. |
2 ′ |
( ) + 3 ( ) + 4 |
′( ) = 0, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Замеч. Если КУ не раздел и имеют вид 1 ( ) |
|
+ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
1 ( ) + 2 |
|
|
′ |
( ) + 3 |
( ) |
+ 4 |
|
|
′ |
( ) |
= |
|
0. |
|
|
1 |
|
|
|
|
2 |
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
4 |
= 2, то ( , ) в виде |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
(11) ( , ) |
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
( ) 1 |
( ) |
+ 2 |
( ) 2( ), |
|
≤ |
|
≤ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
= |
1( ) 1 |
( ) |
+ 2( ) 2( ), |
|
≤ ≤ |
|
|
|
Где 1 |
( ), 2( ) −произв ФСР однор. ур-ие |
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
(10). Из св-в 1 и 3 ФГимеем СЛАУ. |
|
′ |
( ) |
|
|
|
′ |
|
( ) |
|
( ) |
− |
|
( ) = |
1 |
|
|
котимеетед реш |
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2( ) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
( ) |
|
|
|
2 |
( ) |
|
|
|
|
|
|
1 |
( ) |
− |
|
|
1 |
( ) |
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||
(12) |
1( ) |
|
= 1( ) − |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
2 |
|
|
|
|
2 |
2 |
|
|
|
|
0( ) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
0( ) ( ) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
2( ) |
|
= 2 |
( ) |
+ |
|
|
|
1( ) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
0( ) ( ) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
и 2( ) |
|
|
из КУ. Послеэтого получим 1( ) |
и 2( ) |
|
|
ФГ. |
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Подставив(12) в (11),найдем 1( ) |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Замеч. Аналог образом можно строить ФГ если КЗ рассм на |
[ , +∞), |
(−∞, ], (−∞, +∞). А также в |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
случае,когда ( ) |
обращ в ноль на одном из концов. при этом КУ могут иметь спец вид. |
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Обычно это условиеограниченности на соотв конце. |
|
|
|
[ , ] |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Теор3. ФГКЗ (2) |
симметрична : ( , ) = ( , ) |
|
|
|
, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Док-во: Рассм ( , ) |
= |
|
1 |
1 |
( ) 2( ), |
|
≤ |
≤ |
|
1( ) |
2( ) |
|
|
|
|||||
|
′− ( ) ( ) 2 |
( ) 1( ), |
|
≤ |
|
≤ |
( ) = 1′( ) |
2′ |
( ) =фор-ла |
|||||||||||
Остр-Лиув= (0) exp −∫ |
( ) |
= |
(0) (0) |
|
|
|
|
|
= (0) (0) |
= |
|
|
, |
|
= ( , ) |
|||||
# |
0 |
( ) |
|
( ) |
|
( ) |
|
( ) |
|
|
|
|
|
( |
|
) |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
