Оглавление:
Пусть дана однородная система
где — постоянные. Будем искать частные решения системы в виде , где и — неопределенные коэффициенты, которые следует найти. Уравнение
называется характеристическим уравнением системы. Отыскав корни этого уравнения, и поочередно подставляя их в исходную систему, определим коэффициенты .
Пример №1
Найти общее решение системы
Решение:
Система в данном случае имеет вид:
Характеристическое уравнение имеет корни . Для Решением этой системы будут, например, числа (здесь выбрано произвольно). Следовательно, . Для Решая эту систему, получим тогда .
Наконец, для Здесь можно положить и будем иметь .
Общее решение данной системы дифференциальных уравнений таково:
Пример №2
Решить систему
Решение:
Чаще системы дифференциальных уравнений записывают в виде: Составим характеристическое уравнение и найдем его корни . Так как эти корни комплексные, система уравнений будет иметь комплексные коэффициенты и даст комплексные значения для чисел и . В этом случае, учитывая возможность произвольного выбора и , целесообразно сразу положить и, записав функцию или, что то же самое, , найти функцию , используя первое уравнение системы: . Для этого найдем или . Подставляя и в первое уравнение системы, получим . Общим решением системы будет и .
На этой странице размещён краткий курс лекций по высшей математике для заочников с теорией, формулами и примерами решения задач:
Высшая математика краткий курс лекций для заочников
Возможно вам будут полезны эти страницы:
Метод вариации произвольных постоянных |
Сведение системы к одному дифференциальному уравнению высшего порядка |
Задачи, приводящие к дифференциальным уравнениям с примером решения |
Числовые поля |