Допомога у написанні освітніх робіт...
Допоможемо швидко та з гарантією якості!

• Лінійні однорідні диференціальні рівняння другого порядку з постійними коефіцієнтами

РефератДопомога в написанніДізнатися вартістьмоєї роботи

Такі рівняння дуже часто зустрічаються в практиці й розв’язуються досить просто. Розглянемо окремі однорідні й неоднорідні рівняння, причому для простоти опинимося детально на диференціальних рівняннях другого порядку. Рівняння (12.39) називається характеристичним відносно рівняння (12.38). Це — квадратне рівняння. Можливі такі ситуації відносно його коренів: А комплексна функція тоді і тільки… Читати ще >

• Лінійні однорідні диференціальні рівняння другого порядку з постійними коефіцієнтами (реферат, курсова, диплом, контрольна)

План Лінійні однорідні диференціальні рівняння другого порядку з постійними коефіцієнтами.

Характеристичне рівняння.

Загальний розв’язок лінійного однорідного диференціального рівняння з постійними коефіцієнтами.

1. Лінійні диференціальні рівняння з сталими коефіцієнтами.

Такі рівняння дуже часто зустрічаються в практиці й розв’язуються досить просто. Розглянемо окремі однорідні й неоднорідні рівняння, причому для простоти опинимося детально на диференціальних рівняннях другого порядку.

1.1. Лінійні однорідні рівняння другого порядку з постійними коефіцієнтами Нехай маємо диференціальне рівняння вигляду.

(12.38).

а це дозволяє легко знайти розв’язок (12.38).

в рівняння (12.62), одержимо.

маємо.

(12.39).

Рівняння (12.39) називається характеристичним відносно рівняння (12.38). Це — квадратне рівняння. Можливі такі ситуації відносно його коренів:

;

);

Зупинимося детально на кожному із цих трьох випадків.

та

Загальний розв’язок рівняння (12.38) має вигляд.

(12.40).

— довільні сталі.

є комплексними функціями дійсного аргументу:

або.

також задовольняють це рівняння. Це випливає з таких перетворень:

а комплексна функція тоді і тільки тоді дорівнює нулеві, коли її дійсна та уявна частини дорівнюють нулеві, що й треба було довести.

лінійно незалежні:

Отже, загальний розв’язок рівняння (12.38) у розглядуваному випадку має вигляд.

(12.41).

 — довільні сталі.

:

у рівняння (12.38):

(12.42).

:

Загальний інтеграл диференціального рівняння (12.38) у разі кратних коренів має вигляд.

(12.43).

Приклад 1. Розв’язати рівняння:

(випадок1).

.

силою, пропорційною відстані від точки до цього центра. Знайти закон руху точки.

— час).

.

Це однорідне диференціальне рівняння другого порядку з постійними коефіцієнтами. Для зручності подамо його у вигляді.

(12.44).

Цьому диференціальному рівнянню відповідає таке характеристичне рівняння.

Отже, загальний розв’язок рівняння (12.68) має вигляд.

(12.45).

.

Про диференціюємо обидві частини (12.45):

Отже, шуканим розв’язком задачі Коші буде.

Показати весь текст
Заповнити форму поточною роботою