* Данный текст распознан в автоматическом режиме, поэтому может содержать ошибки
ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЕ УРАВНЕНИЯ
199
i t t Решив эту систему, находим (1 (л*), С (х) С (х); при помощи интегрирования можно определить функции С\ (х), Сз (х) С (.*), приче'м каждая из этих функций будет содержать произвольное посто янное слагаемое.
2 п
П р и м е р . Общее решение уравнения у искать в форме y=Ci (х) ё~ -\-С* (х) хе~ решение однородного уравнения). Для определения
х х 2 х х
п
-\-2у* -\-у=
x
следует
х
{y = Cie~
+ Сахе~ систему
х х
— общее
Ci(x)
и С$(х) составляем
уравнений: ^~;
2
С\ (дг) е~ + С' (х) хе~ = 0; отсюда с\ (х) = — 1;
с\ (дг) е~
И х
х
+
с'
2
(х) ( е~ - хе~ ) =
ь 3
(х) == i .
C i (дг) == — * + С
х
С (*) = ln х - f С .
Таким образом, у={С\ — х) е~ -\- (Сз + In д-) хе~ . Уравнение Эйлера. Линейное уравнение с переменными коэффици ентами вида (ax+pfy + (ax+t) ~ y ~ + ...-f (*•* + £) У - Ь -f-a y = f(x) {уравнение SiLiepa) приводится к линейному уравнению
m) n l i n l l ai
с постоянными коэффициентами подстановкой Операционное исчисление. Преобразование
со
р
ах-\-^—е. Лапласа
f (р) =
« J е~ * f (г) о*/ ставит в соответствие функции / ( г ) функцию / ( р ) па= 0 раметра р , причем / (г) называют ори:иналом, а / (р) — изображением. Переход от оригинала к изображению записывают коротко: / ( г ) - * / (р). Предполагается, что функция f (t) кусочно-непрерывна и кусочногладка при 1 ^ 0 (т. е. / (г) и / ' (£) имеют на каждом конечном отрезке не более чем конечное число точек разрыва и притом только 1-го рода] и растет не быстрее некоторой показательной функции, т. е. \f(t)\<:Me *, где М, 5 — п о с т о я н н ы е , и f(t) = 0 при г - ^ 0 .
s
Простейшие 1) с / ( г ) - * с / ( р )
свойства
преобразования
Лапласа;
(с — постоянная);
2) / i W + / a ( 0 - * 7 i ( P ) + / a ( P ) ; 3) / ' ( 0 - Р / ( Р ) - / ( 0 ) ; 4) /
( Ш
(О - р 7 ( Р ) - P " V ( 0 ) - p ~ / ' (0) - . i/(p); °7(Р) 8)e
Л
/ l
/ l
8
- У"
1 - 1
' (0);
6) §f{t)dt-+ 0
6) / ( * — * о ) - * * ~
7)
р т
(fo Ь- 0 — постоянная);
a /
/ И ) - * - ^ 7 ( £ ) :
/(f)^7(P-a);
f
9) j / l (*) / 8 (' 0
-C)rfX- Ji (p) / 2 (p).