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 |