Коэффициентами. Общий вид линейного дифференциального уравнения порядка с постоянными коэффициентами есть
Общий вид линейного дифференциального уравнения порядка с постоянными коэффициентами есть
, (2.18) где - действительные постоянные. Определение. Уравнение , (2.19) полученное заменой производных искомой функции степенями , называется характеристическим уравнением для уравнения (2.18). Каждому действительному корню уравнения (2.19) кратности соответствуют линейно независимых решений уравнения (2.18)
, (2.20) а каждой паре комплексных корней кратности соответствуют пар линейно независимых решений:
(2.21) Запишем общее решение для случая . Рассмотрим уравнение
, (2.22) где - действительные числа. Характеристическое уравнение для (2.22) имеет вид
. (2.23) Если квадратное уравнение (2.23) имеет два различных действительных корня и , то согласно (2.20) имеем два линейно независимых решения уравнения (2.22)
. Общее решение имеет вид
, (2.24) где - произвольные постоянные. Если квадратное уравнение (2.23) имеет комплексные корни , тогда согласно (2.21) имеем два линейно независимых решения уравнения (2.22)
.
Общее решение имеет вид . (2.25)
Если квадратное уравнение (2.23) имеет два равных действительных корня , то согласно (2.20) имеем два линейно независимых решения уравнения (2.22)
. Общее решение уравнения имеет вид . (2.26) Примеры. Найти общее решение уравнений:
1 ; 2 ; 3 .
|