6. Явный вид определителя Вронского.
Определитель Вронского
на некотором множестве
имеет вид:
=![]()
=
, где
и
- линейно
независимые частные решения уравнения
,
то есть:
; ![]()
Умножив первое уравнение на
, второе на
и
вычитая из первого уравнения второе уравнение, получим:
![]()
или
,
,
=
,
что и требовалось доказать.
7. Нахождение общего решения уравнения второго порядка при одном известном решении.
Пусть y-
любое решение уравнения
,
Отличное от известного
. Тогда общее решение
имеет вид:

Так как
=
=
, то, разделив это равенство на
, получим:

Уравнение с разделяющимися переменными, общее решение интеграл которого:

является общим (решением)
потому, что
и
-
линейно независимы и содержат две произвольные постоянные.
8. Неоднородные (с правой частью) линейные уравнения второго порядка.
Теорема об общем решении.
Если известно какое-то частное решение неоднородного уравнения, то его общее решение равно сумме этого решения и общего решения однородного уравнения.
Итак, известно
- частное решение неоднородного уравнения
![]()
и
- общее решение однородного уравнения
![]()
Тогда, требуется доказать, что
-
общее решение неоднородного
уравнения, то есть, что при надлежащем выборе значения постоянных
получится
решение , удовлетворяющее двум начальным условиям задачи Коши (в любой точке
).
Пусть
,
,
,
;
,
, ![]()
,
-
известные постоянные. Тогда для начальных условий получим
;
Эта система уравнений имеет
единственное решение, так как ее определитель- определитель Вронского отличен
от нуля для фундаментальной системы функции
и
.
Таким образом,
постоянные
в
любой точке
принимают определенное значение и решение
действительно является общим.
9. Метод вариации постоянных – метод нахождения частного решения неоднородного уравнения может быть найдено методом вариации постоянных.
В уравнении
известно общее решение неоднородного
уравнения
. Требуется доказать , что частные решение
неоднородного уравнения имеет вид
,
где
-
известные функции.
Обозначим ![]()
частное решение.
Это решение зависит от двух
неизвестных функций
, и, следовательно, для их
определения требуется два уравнения. Одно из них- исходное уравнение, потому
при подстановке решения оно удовлетворяет и второе уравнение задано
произвольно.
Для получения второго уравнения найдем:
![]()
+![]()
и покажем что
- второе частное решение. При этом
, 
![]()
и

![]()
подставим в первое уравнение:
![]()
+
![]()
Первые два слагаемых равны
нулю, так как
и
-
решения однородного уравнения и остается уравнение (первое):
и уравнение
,
полученное ранее , из которых
определяют производные
.
, 
и искомые
равны
; 
Здесь определитель Вронского
-
.
Окончательно имеем частные решения


10. Линейные однородные уравнения второго порядка с постоянными коэффициентами. Метод характеристического уравнения.
Таким уравнением является
,
где p и g- действительные числа.
Общее решение этого уравнения
будем искать следующим образом. Пусть
при фиксированном
-
одно из частных решений данного уравнения. Тогда при подстановке решения в
уравнения имеем
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.