* Данный текст распознан в автоматическом режиме, поэтому может содержать ошибки
Однородное линейное уравнение л - г о порядка с постоянными коэффициентами y > + α^ ~ )
(rl η χ
+
а У
а
( / г
~"
2 )
+ . . . +а _\у'
п
+ ау
п
= 0,
(1)
где а , а
х
, а
п
— постоянные ( д е й с т в и т е л ь н ы е )
числа.
Ч т о б ы найти общее решение такого дифференциального уравнения, надо найти корни с о о т в е т с т в у ю щ е г о е м у характери стического уравнения. 1. Е с л и корни k , k , .... k характеристического уравнения б у д у т действительны и различны, т о частными решениями диф ференциального уравнения ( 1 ) б у д у т :
x t n
у
х
= e i ,
k x
у
2
= e*
k
x
у
п
=
е^п .
х
2. Если среди д е й с т в и т е л ь н ы х корней характеристического уравнения о к а ж у т с я кратные корни, то каждому кратному кор ню k кратности m б у д у т соответствовать частные решения: у
г
= е^ ,
х
у
а
= хе^ ,
х
у
т
— х ~-1
т
е^ .
х
3. К а ж д о м у к о м п л е к с н о м у корню k = α + 3* характеристи ческого уравнения соответствует сопряжённый с ним д р у г о й комплексный корень k = α — β/. Каждой паре сопряжённых комплексных корней характери стического уравнения соответствуют два д е й с т в и т е л ь н ы х част ных решения вида:
x t
у
г
s e cos
ax
βχ,
уа =- e * s i n ßx.
a 1
4. Е с л и комплексный корень K = α + β/ имеет кратность m , то сопряжённый корень k = α — β/ б у д е т иметь т у ж е крат ность. Каждой паре взаимно сопряжённых комплексных корней α ± β/ кратности m с о о т в е т с т в у е т 2т частных решений:
t
е
а х
cos ßx,
хе xe
ах
c o s βχ, s i n βχ,
x ~ ~ * e * cos βχ;
w a
e * s i n ßx,
a
ax
X
m
"
1
e
a x
s i n βχ.
Общее ж е решение жается равенством У = Ciy где C
l f i
дифференциального
уравнения (1) выра у (X)
( χ ) + C уа ( χ ) + . . . + с
t
п
п
1
c,
t
с
п
— произвольные постоянные.
81