Лінійні неоднорідні диференціальні рівняння зі сталими коефіцієнтами

Обмежимось випадком рівняннь 2-го порядку.

Загальний вигляд лінійного неоднорідного ДР 2-го порядку зі сталими коефіцієнтами є такий

Лінійні неоднорідні диференціальні рівняння зі сталими коефіцієнтами - student2.ru , (1)

де Лінійні неоднорідні диференціальні рівняння зі сталими коефіцієнтами - student2.ru -числа. Якщо Лінійні неоднорідні диференціальні рівняння зі сталими коефіцієнтами - student2.ru , то рівняння

Лінійні неоднорідні диференціальні рівняння зі сталими коефіцієнтами - student2.ru (2)

називається лінійним однорідним ДР 2-го порядку зі сталими коефіцієнтами

Теорема. Загальний розв’язок рівняння (1) визначається формулою

Лінійні неоднорідні диференціальні рівняння зі сталими коефіцієнтами - student2.ru ,

Тобто, загальний розв’язок неоднорідного рівняння (1) дорівнює сумі загального розв’язку однорідного рівняння (2) та деякого частинного розв’язку необнорідного рівняння (1)

3.1. Знаходження загального розв’язку ЛОДР (2)

Рівняню (2) ставится у відповідність алгебраічне рівняня

Лінійні неоднорідні диференціальні рівняння зі сталими коефіцієнтами - student2.ru , (3)

яке називається характеристтичним рівнянням

1-випадок. Лінійні неоднорідні диференціальні рівняння зі сталими коефіцієнтами - student2.ru корні (3) дійсні та різні Лінійні неоднорідні диференціальні рівняння зі сталими коефіцієнтами - student2.ru

Лінійні неоднорідні диференціальні рівняння зі сталими коефіцієнтами - student2.ru

2-випадок. Лінійні неоднорідні диференціальні рівняння зі сталими коефіцієнтами - student2.ru корні (3) співпадають Лінійні неоднорідні диференціальні рівняння зі сталими коефіцієнтами - student2.ru

Лінійні неоднорідні диференціальні рівняння зі сталими коефіцієнтами - student2.ru

3-випадок. Лінійні неоднорідні диференціальні рівняння зі сталими коефіцієнтами - student2.ru корні (3) комплексні Лінійні неоднорідні диференціальні рівняння зі сталими коефіцієнтами - student2.ru , де Лінійні неоднорідні диференціальні рівняння зі сталими коефіцієнтами - student2.ru

Лінійні неоднорідні диференціальні рівняння зі сталими коефіцієнтами - student2.ru

Приклад 1.Знайти загальний розв’язок ЛОДР. Лінійні неоднорідні диференціальні рівняння зі сталими коефіцієнтами - student2.ru .

Розв’язуємо характеристтичне рівняння

Лінійні неоднорідні диференціальні рівняння зі сталими коефіцієнтами - student2.ru , Лінійні неоднорідні диференціальні рівняння зі сталими коефіцієнтами - student2.ru , Лінійні неоднорідні диференціальні рівняння зі сталими коефіцієнтами - student2.ru , Лінійні неоднорідні диференціальні рівняння зі сталими коефіцієнтами - student2.ru .

Лінійні неоднорідні диференціальні рівняння зі сталими коефіцієнтами - student2.ru

Наши рекомендации