Лінійні однорідні рівняння другого порядку із сталими коефіцієнтами, Детальна інформація
Лінійні однорідні рівняння другого порядку із сталими коефіцієнтами
Тип документу: Реферат
Сторінок: 6
Предмет: Математика
Автор:
Розмір: 84.5
Скачувань: 1467
Лінійні однорідні рівняння другого порядку із сталими коефіцієнтами
Розглянемо лінійне однорідне рівняння другого порядку
(85)
де р, q—дійсні числа.
Ейлер запропонував шукати частинні розв'язки цього рівняння у вигляді
(86)
де k — стала (дійсна чи комплексна), яку треба знайти. Підставивши функцію (86) в рівняння (85), дістанемо
\x2260 0, то
(87)
Отже, якщо k буде коренем рівняння (87), то функція (86) буде розв'язком рівняння (85). Квадратне рівняння (87) називається характеристичним рівнянням диференціального рівняння (85).
Позначимо корені характеристичного рівняння через k1 і k2. Можливі три випадки:
);
);
);
Розглянемо кожен випадок окремо.
. У цьому випадку частинними розв'язками рівняння (85) є функції
Згідно з теоремою 4 (п. 3.2) загальний розв'язок рівняння (85) знаходять за формулою
(88)
ІІ. Корені характеристичного рівняння комплексно-спряжені:
у формулу (86), знайдемо розв'язки
За формулою Ейлера
маємо
Розглянемо лінійне однорідне рівняння другого порядку
(85)
де р, q—дійсні числа.
Ейлер запропонував шукати частинні розв'язки цього рівняння у вигляді
(86)
де k — стала (дійсна чи комплексна), яку треба знайти. Підставивши функцію (86) в рівняння (85), дістанемо
\x2260 0, то
(87)
Отже, якщо k буде коренем рівняння (87), то функція (86) буде розв'язком рівняння (85). Квадратне рівняння (87) називається характеристичним рівнянням диференціального рівняння (85).
Позначимо корені характеристичного рівняння через k1 і k2. Можливі три випадки:
);
);
);
Розглянемо кожен випадок окремо.
. У цьому випадку частинними розв'язками рівняння (85) є функції
Згідно з теоремою 4 (п. 3.2) загальний розв'язок рівняння (85) знаходять за формулою
(88)
ІІ. Корені характеристичного рівняння комплексно-спряжені:
у формулу (86), знайдемо розв'язки
За формулою Ейлера
маємо