Якщо покласти  то інтегральна матриця, нормована
в точці, має вигляд:
то інтегральна матриця, нормована
в точці, має вигляд:
 (2.95)
                                                                 
(2.95)
Тоді, відповідно до другої властивості інтегральних матриць, всі інтегральні матриці рівняння (2.93) виражаються формулою:
 (2.96)
                                                               
(2.96)
де C - довільна постійна невироджена матриця.
Аналогічний результат можна одержати, використовуючи матричні ряди й для рівняння
 (2.97)
                                                              
(2.97)
де A - постійна матриця коефіцієнтів лінійної однорідної системи, Y(t) - шукана фундаментальна матриця порядку n стовпці якої є лінійно незалежними розв'язаннями векторного рівняння:

Поставимо задачу знаходження частинного рішення матричного рівняння (2.97), що задовольняє заданим початковим умовам:
 (2.98)
                                                      
(2.98)
де  –
задана постійна невироджена матриця порядку n. Розкладемо шукане розв'язання
Y(t) у ряд Маклорена по степені t:
–
задана постійна невироджена матриця порядку n. Розкладемо шукане розв'язання
Y(t) у ряд Маклорена по степені t:
 (2.99)
                                  (2.99)
де  .
 .
З (2.97) диференціюванням знаходимо:
 (2. 100)
                     (2. 100)
Підставляючи в (2.100) значення t = 0, одержимо: 
Тепер ряд (2.99) запишеться:


Таким чином, частинне рівняння (2.97), що задовольняє заданим початковим умовам (2.98) має вигляд:

Розглянемо структуру фундаментальної системи розв'язань лінійної однорідної системи диференціальних рівнянь із постійними коефіцієнтами.
Нехай маємо лінійну однорідну систему (2.77):
 (k = 1,2,…,n),                                 (2...101)
  (k = 1,2,…,n),                                 (2...101)
де  –
дійсну постійну, утворюючу матрицю коефіцієнтів
–
дійсну постійну, утворюючу матрицю коефіцієнтів  –
транспонована стосовно матриці
–
транспонована стосовно матриці  
 
Системі (2.77) відповідає матричне рівняння (2.84):
 (2. 102)
                                                     
(2. 102)
де P - транспонована матриця коефіцієнтів системи, а Y - матриця фундаментальної системи її розв'язань виду (2.81).
Як відомо, інтегральна матриця має вигляд (2.95):
 (2.
103)
                                                  (2.
103)
З'ясуємо структуру інтегральної матриці залежно від матриці коефіцієнтів P і покажемо, що структура інтегральної матриці (2.103) повністю визначається елементарними дільниками матриці P, тобто структурою цих дільників.
1. Нехай матриця P має прості елементарні дільники:
 (2. 104)
                                            
(2. 104)
причому серед
характеристичних чисел  матриці P можуть бути й
рівні (не виключається наявність кратних характеристичних чисел). У цьому
випадку, згідно (2.42), матриця P перетворення подоби приводиться до
канонічного виду в діагональній формі, тобто:
матриці P можуть бути й
рівні (не виключається наявність кратних характеристичних чисел). У цьому
випадку, згідно (2.42), матриця P перетворення подоби приводиться до
канонічного виду в діагональній формі, тобто:

Звідси інтегральна матриця:
 (2. 105)
                           (2. 105)
при виводі виразу якої
використані властивості (2.59), (2.57). Помноживши (2.105) ліворуч на  , одержуємо відповідно до  (2.87)
інтегрального (уже не нормовану в точці t = 0) матрицю:
, одержуємо відповідно до  (2.87)
інтегрального (уже не нормовану в точці t = 0) матрицю:
 (2.
106)
                                       (2.
106)
Покладемо, що побудована неособлива матриця має вигляд:
 (2. 107)
                                              
(2. 107)
Тоді:

 (2.
108)
                                      (2.
108)
Отриманий вид інтегральної матриці (2.108) визначає структуру фундаментальної системи розв'язань (2.101) для випадку простих елементарних дільників матриці P. У цьому випадку, незалежно від того, чи є характеристичні числа матриці P простими або серед них є кратні, фундаментальна система розв'язань має однакову структуру й складається з розв'язань у вигляді експонентних функцій з деякими постійними множниками. При цьому комплексним характеристичним числам (попарно сполученим для речовинної матриці P) будуть відповідати комплексні (попарно сполучені) рішення, але їх можна замінити дійсними розв'язаннями, визначаючи дійсну й мниму частини в одному (кожному) з розглянутої пари комплексно-комплексно-сполучених розв'язань. Таким чином, завжди можна одержати фундаментальну систему розв'язань, що складає з дійсних функцій.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.