Линейные однородные дифференциальные уравнения второго порядка с постоянным коэффициентом.


 

Уравнение вида F(х;у;у///) = 0 называется дифференциальным уравнением второго порядка, где у = у(х) – искомая неизвестная функция, у/ = у/(х) и у// = у//(х) – ее производные по х первого и второго порядка, а F - заданная функция переменных х, у, у///.

Функция φ(х), х (а;b), называется решением дифференциального уравнения F(х;у;у///) = 0, если она имеет производные φ/(х) и φ//(х) и если для любого х (а;b) справедливо равенство F ( х; φ(х); φ/(х); φ//(х)) = 0

Дифференциальные уравнениявида: .- называется уравнением, разрешением относительно второй производной, где f – заданная функция переменных х, у, у/ .

Дифференциальные уравнениявида у// + ру/ + qy = f(x) где р и q – некоторые числа, называется линейными дифференциальными уравнениями второго порядка.

Функция f(х) называется свободным членом или правой частью уравнения

у// + ру/ + qy = f(x).

Если f(х) 0, то дифференциальное уравнение называется линейным однородным уравнением . Оно имеет вид у// + ру/ + qy = 0

Пример:

Найти все решения уравнения у// -y = 0

Решение:

Легко проверить, что функция у = ех является решением данного уравнения. Аналогично проверяется, что и функция у = е является решением уравнения. Покажем, что при любых С1 и С2 функция у = С1ех + С2е-х является решением уравнения у// -y = 0. Имеем:

у/ = С1ех - С2е-х

у// = С1ех + С2е-х = у

С1 =

С2 =

y = 1ех + е-х является решением задачи Коши

В силу единственности решения задачи Коши φ(х) = 1ех + е-х

Таким образом у = С1ех + С2е-х задает общее решение уравнения.



Дата добавления: 2016-06-05; просмотров: 2224;


Поиск по сайту:

Воспользовавшись поиском можно найти нужную информацию на сайте.

Поделитесь с друзьями:

Считаете данную информацию полезной, тогда расскажите друзьям в соц. сетях.
Poznayka.org - Познайка.Орг - 2016-2024 год. Материал предоставляется для ознакомительных и учебных целей.
Генерация страницы за: 0.009 сек.