Содержание
- 2. Дана система n уравнений с n неизвестными функциями Нормальная система дифференциальных уравнений (1) называется линейной, если
- 3. Система (3) называется неоднородной, если хотя бы одна из функций не равна тождественно нулю. Система (3)
- 4. Запись системы (3) в матричной форме. Обозначим Коротко:
- 5. Линейные однородные системы с постоянными коэффициентами Пусть в системе (3) все коэффициенты постоянны и . (4)
- 6. Пусть - одно решение системы (4), - второе решение системы (4) - n-ое решение системы (4)
- 7. Определитель Вронского системы решений В случае системы определителем Вронского для функций называется: Система решений образует ФСР
- 8. Теорема о структуре общего решения системы Если решения образуют ФСР, то общее решение этой системы находится
- 9. Пусть n = 3 (5) Решаем (5) методом Эйлера. Ищем частное решение в виде: Определим постоянные
- 10. После подстановки в (5) получим следующую систему: или (6) Это система линейных однородных алгебраических уравнений относительно
- 11. То есть получаем характеристическое уравнение системы (5): Получим уравнение третьей степени относительно k. Значит оно имеет
- 12. Первый случай: корни характеристического уравнения действительные и различные. В этом случае мы получаем три следующих частных
- 13. Можно показать, что . Следовательно, образуют фундаментальную систему решений для (5), и тогда общее решение системы
- 14. Пример (первый способ)
- 15. Пример (второй способ) Дана та же система дифференциальных уравнений . Ищем решение в виде:
- 16. Общее решение: По теореме о структуре общего решения Пусть тогда
- 17. Случай комплексных корней характеристического уравнения Пусть корни характеристического уравнения - комплексно-сопряженные. Y и заменим на пару
- 18. Пример
- 19. Выделяем действительную и мнимую части Получим: Общее решение: значит
- 20. Кратные корни характеристического уравнения Например, корень характеристического уравнения имеет кратность 3, то решение нужно искать в
- 21. Пример Дана система двух уравнений: , характеристическое уравнение: Ищем решение системы в виде: Найдем производные и
- 22. Разделим на Получим: Приравняем коэффициенты при x : Приравняем коэффициенты при :
- 23. Получаем систему: 2 уравнения с 4-мя неизвестными, 2 из них являются свободными. Пусть тогда Ответ:
- 24. Неоднородные системы дифференциальных уравнений Найти общее решение: (1) Соответствующая однородная система: Ее общее решение: . Подставляем
- 25. После приведения, получим систему: Решая ее относительно и затем интегрируя, получим
- 27. Скачать презентацию