Коэффициентами
Рассмотрим линейное неоднородное дифференциальное уравнение с постоянными коэффициентами
, (2.14)
где действительные числа. Общее решение этого уравнения записывается в виде , где - общее решение соответствующего однородного уравнения (2.11), любое частное решение уравнения (2.14). Общее решение ОДУ (2.10) , для отыскания в общем случае используется метод Лагранжа вариации произвольных постоянных, рассмотренный в пункте 2.3.3.
Пример. Найти общее решение уравнения
. 1. Решим однородное уравнение . Для чего запишем характеристическое уравнение . Согласно (2.19), (2.20) фундаментальная система решений будет иметь вид , следовательно, общее решение однородного уравнения
. Для нахождения частного решения неоднородного уравнения воспользуемся методом вариации произвольных постоянных. Ищем частное решение в виде . Для определения составим систему
Умножив обе части второго уравнения на , третьего - на и сложив, получим . Подставив в уравнение (2), получим . Сложив уравнения (1) и (3) будем иметь . Интегрирование дает выражения для :
Итак, Учитывая, что , получим искомое решение неоднородного уравнения , где произвольные постоянные.
|