Характеристическое
уравнение корни
Находим частное
решение неоднородного уравнения: при
этом
Дальнейшее решение ведём по той же схеме:
т.е.
,
откуда
;
Общее решение
линейного неоднородного уравнения
III. где
-
действительные числа.
Обозначим корни
характеристического уравнения через .
При записи вида частного решения линейного неоднородного уравнения проводится
сравнение с корнями характеристического уравнения комплексного числа
где
не корень характеристического уравнения, корень характеристического уравнения.
Коэффициенты находятся
из системы, получаемой после подстановки частного решения в уравнение
приравниванием коэффициентов при
слева
и справа.
Заметим, что вид частного решения
сохранится и в том случае, если одно из чисел будет
равно нулю.
Пример 13. Найти общее решение
уравнения
Решение: Решим соответствующее однородное уравнение:
Найдём частное решение неоднородного уравнения:
Так как число =
не
корень характеристического уравнения, то запишем частное решение в виде:
Дальнейшее решение проведём по схеме:
Коэффициенты при :
=3
Коэффициенты при :
=0
Откуда:
Частное решение
уравнения: .
IV. Общий случай: - действительные числа,
-
многочлены степеней
.
Обозначим
наибольшее из чисел через
.
Частное решение однородного уравнения определяется так:
1) если число
не
является корнем характеристического уравнения.
2) если число
является
корнем характеристического уравнения.
Здесь -
многочлены степени
с
неопределёнными коэффициентами, которые определяются теми же приёмами, что
изложено ранее.
V. , где функции
соответствуют выше
разобранным случаям. Частное решение уравнения следует находить с учётом
теоремы 5.
Пример 14. Решить уравнение
Решение:
1) Находим общее
решение соответствующего однородного уравнения: ,
Характеристическое
уравнение:
Корни уравнения
2) Находим
частное решение неоднородного уравнения. Так как т.е.
сумма двух функций
то
где -
частное решение уравнения
-
частное решение уравнения
а) Рассмотрим
уравнение
корни
характеристического уравнения найдены ранее:
т.к.
λ не является корнем характеристического уравнения, тогда
б) Рассмотрим
уравнение
-
не является корнем характеристического уравнения.
Следовательно,
3) Находим общее решение неоднородного уравнения:
4) Находим
частное решение неоднородного уравнения в соответствии с начальными условиями.
Запишем общее решение:
Найдём
Подставим в начальные
условия:
получим
систему:
Частное решение:
Задачи для самостоятельного решения
Решить уравнения:
1.
Ответ:
2.
Ответ:
3.
Ответ:
4.
Ответ:
5.
Ответ:
6.
Ответ:
7.
Ответ:
8.
Ответ:
Найти частное решение, удовлетворяющее данным условиям:
1.
Ответ:
2.
Ответ:
3.
Ответ:
4.
Ответ:
5.
Ответ:
6.
Ответ:
7.
Ответ:
8.
Ответ:
9.
Ответ:
10.
Ответ:
11.
Ответ:
12. Ответ:
13. Ответ:
14.
Ответ:
15. Ответ:
.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.