Теорема
3. Если это решение системы (8), а
решение системы (9), тогда
+
будет тоже решение (8).
Доказательство: По свойствам линейного оператора: g
Теорема
4. Общее решение (8) на отрезке с непрерывными на этом
отрезке коэффициентами
и правыми частями
равно сумме общего решения соответствующей
однородной системы (9) и частного решения
неоднородной
системы (8).
Доказательство: Так как условия теоремы о
существовании и единственности выполнены, следовательно, остается доказать,
что будет удовлетворять произвольно заданным
начальным значением (7), то есть
.
(11)
Для
системы (11) всегда можно определить значения . Это
можно сделать так как
- фундаментальная система решений.g
Теорема
5(принцип суперпозиции). Решение системы Дифференциальных Уравнений вида может быть представлено в виде
, каждое из которых удовлетворяет уравнению
,тогда
.
Замечание. Принцип суперпозиций можно
распространить на случай при условии, что ряд
составленный из
, сходится и допускает почленное
дифференцирование.
Метод вариациипостоянной
Пусть -
общее решение однородной системы (9). Будем искать решение (8) в следующем
виде:
, где
-
неизвестные функции. Подставим решение
в (8):
, при этом учтем, что
- решения (9), то есть
. Получаем,
-
векторное уравнение. Последнее соотношение можно записать в виде n-уравнений с n- неизвестными
. При этом
на
, так
как
- фундаментальная система решений (9) и,
следовательно, мы можем однозначно определить неизвестные функции:
.
(12)
. (13)
И тогда общее решение (8) будет иметь
вид: .
Пусть
дана неоднородная система ЛДУ: (1)
Нормальная фундаментальная система решений, соответствующая системе (1) известна:
(2)
И известна нормальная фундаментальная система решений системы (3):
(3)
Система (3) называется сопряженной к системе (2).
Пусть - нормальная фундаментальная система решений
(2);
- нормальная фундаментальная система
решений (3).
Начальные
условия - . Скалярное произведение
. Покажем, что во всех точках отрезка
, скалярное произведение равно
, то есть
(4)
Покажем, что ,
.
Построим решение нашего
Дифференциального Уравнения методом Коши. Будем его искать в виде: , (5)
где - неизвестные скалярные функции. Подставим
(5) в (1):
,
. (6)
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.