Содержание

Слайд 2


y’’ = f(x,y,y’).

y = ϕ(x,C’,C’’),

Общее решение

где С’,С’’ - независимые постоянные,

Тогда начальные

y’’ = f(x,y,y’). y = ϕ(x,C’,C’’), Общее решение где С’,С’’ - независимые
условия: у = у0
y/(х = х0) = y/0
tg α0 = y/0

Вообще через каждую точку
М0(х0,у0) плоскости Оху
проходит пучок интегральных
кривых.
Поэтому нужно не только
выбрать кривую,
но еще и указать ее направление.

Слайд 3

Пусть имеем линейное дифференциальное
однородное уравнение
y’’ + p⋅y’ + q⋅y =

Пусть имеем линейное дифференциальное однородное уравнение y’’ + p⋅y’ + q⋅y =
0. (2.8)
где p, q - постоянные коэффициенты.
Будем искать частное решение в форме

Линейные однородные уравнения
второго порядка с постоянными коэффициентами

k = Const и ее нужно определить.

Слайд 4

так называемое характеристическое уравнение

так называемое характеристическое уравнение

Слайд 5

Для составления характеристического уравнения достаточно в уравнении производные у’’, у’ и саму

Для составления характеристического уравнения достаточно в уравнении производные у’’, у’ и саму
функцию у заменить на соответствующие степени k.

Слайд 6

.

, :

;

1.

следовательно, имеем два действительных корня
k1 и k2. Следовательно,

. , : ; 1. следовательно, имеем два действительных корня k1 и
уравнение допускает
два различных частных решения

если k1≠k2, то эти решения будут
линейно независимы.

Слайд 7

Определение.
Два решения у1 и у2 называются
линейно зависимыми, если можно подобрать

Определение. Два решения у1 и у2 называются линейно зависимыми, если можно подобрать

постоянные числа а1 и а2, неравные
одновременно нулю, такие, что линейная
комбинация этих функций тождественно равна нулю,
то есть а1⋅у1 + а2⋅у2 ≡ 0.
В противном случае
(то есть если таких чисел подобрать нельзя)
у1 и у2 называются линейно независимыми.
Тогда общее решение данного уравнения
есть линейная комбинация этих частных решений

Слайд 8

,

.
:

.
.

2.

, следовательно,

В этом случае корень называется кратным,
и частное решение

, . : . . 2. , следовательно, В этом случае корень
будет одно

Всякое другое частное решение у2, линейно независимое с у1, обязательно должно иметь вид
у2 = у1⋅z(x),

где z(x) - некоторая функция,
не являющаяся константой

Слайд 9

.

y’’ + p⋅y’ + q⋅y = 0

. y’’ + p⋅y’ + q⋅y = 0

Слайд 10

.

или

Следовательно, z’’ = 0.

. или Следовательно, z’’ = 0.

Слайд 11

Тогда z’ = a и z = ax + b, где a

Тогда z’ = a и z = ax + b, где a
и b - произвольные константы. И, следовательно,

Если нам нужно только частное решение,
то можно принять а=1,b=0 и тогда

То есть общее решение уравнения во втором случае имеет вид

.
3.

Слайд 12

3.

, то будем иметь два сопряженных
комплексных корня

и

.

.

k1 =

3. , то будем иметь два сопряженных комплексных корня и . .
α + i⋅β и k2 = α - i⋅β, где

Таким образом, общее решение имеет вид

Слайд 13


Пусть дано дифференциальное уравнение

y’’ + p⋅y’ + q⋅y = 0

1. Если

Пусть дано дифференциальное уравнение y’’ + p⋅y’ + q⋅y = 0 1.
характеристическое уравнение имеет действительные корни k1, k2 такие, что k1 ≠ k2, то все решения имеют вид

2. Если характеристическое уравнение имеет равные действительные корни k=k1=k2, то решение имеет вид

3. Если характеристическое уравнение имеет
мнимые корни k1,2 = α ± i⋅β, (β ≠ 0), то

Имя файла: Уроки-8-9.pptx
Количество просмотров: 100
Количество скачиваний: 0