Интеграция ДУ 2-го порядка с носителем коэффициента
В частном случае в рассмотренным выше линейно однородном уравнение является ЛОДУ 2-го порядка.
Рассмотрим ЛОДУ 2-го порядка (и 1) где p и q = const
y = (Л. Эйлер)
Подставим y = в уравнение (4.1)
y ‘=k , y ‘’=
+ p ‘k + q = 0 (4.2)
+ pk +q = 0 (4.2 a)
Уравнение (4.2 а) называется Характеристическим для уравнения (4.1)
При решении (4.2 а) возможны 3 случая
1 случай:
Корни в (4.2 а) действительны и различны
= = линейно не зависимые и образуют фундаментальную систему уравнения (4.1)
В этом случае общие решения записываются в виде:
y=
= const
2 случай:
Корни действительны, но одинаковы
Дискриминант при этом = 0
В этом случае имеем 1 решение:
=
Покажем, что = =
Покажем, что функция = , будет также решением уравнения (4.1)
’ = + = (k1x + 1)
’’ = ( x + + )
y’’ + py’ + q y = 0 (4.1)
( x + ) + p (k1x + 1) + q * x = 0
x ( x + +q) + + p = 0
Поскольку дискриминант = 0 = - = является решением уравнения (4.1)
Общее решение:
= α + = α -
Д 0
=
=
= cos ϕ + sin ϕ
= (cos bx + I sin bx)
= (cos bx - I sin bx)
= = cos px
= = sin px
y = cos bx + sin bx
Пример 1:
Решение уравнения: ‘ + 25 y = 0
– 6k + 25 = 0
Д = 36 – 100 = -64
= = 3 4 i
Ответ: = * cos 4x + * sin 4x
Таким образом, чтобы решить уравнение (4.1) нужно решить характеристическое уравнение (4.2 а) и выписать решение без интегралов 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | Поиск по сайту:
|