рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Реферат Курсовая Конспект

Задача 8

Задача 8 - раздел Математика, ИНТЕГРАЛЬНОЕ ИСЧИСЛЕНИЕ. ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЕ УРАВНЕНИЯ. РЯДЫ. Найти Общее Решение Линейного, Неоднородного Дифференциального Уравнения С По...

Найти общее решение линейного, неоднородного дифференциального уравнения с постоянными коэффициентами:

 

.

 

Линейным однородным уравнением называется уравнение

 

, (1)

 

все члены которого первой степени относительно функции и ее производных, а коэффициенты , , … , – известные функции от аргумента или постоянные.

Общий интеграл линейного однородного уравнения -го порядка (1) имеет вид

,

где , , … , – линейно независимые частные интегралы этого уравнения.

Если все коэффициенты линейного однородного уравнения (1) постоянны, то его общий интеграл находится с помощью характеристического уравнения

, (2)

которое получается из этого уравнения, если, сохраняя в нем все коэффициенты , заменить функцию единицей, а все ее производные соответствующими степенями . При этом:

1) если все корни , , … , характеристического уравнения (2) действительны и различны (однократны), то общий интеграл уравнения (1) выражается, формулой

; (3)

2) если характеристическое уравнение имеет пару однократных комплексных сопряженных корней , то в формуле (3) соответствующая пара членов заменяется слагаемым

;

3) если действительный корень уравнения (2) имеет кратность , то соответствующие членов в формуле (3) заменяются слагаемым

;

4) если пара комплексных сопряженных корней уравнения (2) имеет кратность , то соответствующие пар членов в формуле (3) заменяются слагаемым

 

Линейным неоднородным уравнением называется уравнение первой степени относительно функции и ее производных

, (4)

отличающееся от линейного однородного уравнения наличием в правой части некоторой известной функции от независимойпеременной .

Общий интеграл линейного неоднородного уравнения равен сумме какого-либо его частного интеграла и общего интеграла соответствующего однородного уравнения (получающегося из неоднородного при ).

Для решения линейного неоднородного уравнения (4) с постоянными коэффициентами вначале находится функция , затем функция . Их сумма и дает общий интеграл неоднородного уравнения: .

Для некоторых специальных видов функции частный интеграл можно найти методом неопределенных коэффициентов.Повиду правой части можно заранее указать вид частного интеграла , где неизвестны лишь числовые коэффициенты, и затем найти его без всяких квадратур в следующих простейших случаях:

1) , где – многочлен[1],

2) ,

3) есть сумма указанных функций.

В этих случаях есть функция, подобная , т. е. отличается от только числовыми коэффициентами.

Но если число (для случая 1) или числа (для случая 2) являются корнями характеристического уравнения кратности , то отличается от множителем .

 

Решение. Вначале находим общий интеграл однородного уравнения , соответствующего данному неоднородному уравнению. Его характеристическое уравнение имеет корни , , поэтому общий интеграл соответствующего однородного уравнения есть

.

Далее находим частный интеграл данного неоднородного уравнения. Для правой части данного уравнения , согласно указанному правилу (случаи 3, 1 и 2), есть функция, подобная , т.е.

.

Для определения коэффициентов , , находим производные

,

,

,

 

подставляем и в данное уравнение:

 

 

и, сравнивая коэффициенты у подобных членов, получим систему:

из которой находим

Следовательно, ,

.

 

 

– Конец работы –

Эта тема принадлежит разделу:

ИНТЕГРАЛЬНОЕ ИСЧИСЛЕНИЕ. ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЕ УРАВНЕНИЯ. РЯДЫ.

САМАРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ... Кафедра высшей математики и информатики...

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Задача 8

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Все темы данного раздела:

Практические занятия
Неопределенный интеграл. Использование таблиц интегралов. Замена переменной интегрирования. Методы интегрирования по частям. Определенный интеграл. Формула Ньютона-Лейбни

Задача 1
Вычислить неопределенные интегралы по частям. 1. 16.

Задача 2
Вычислить неопределенные интегралы методом замены переменной.   1.

Задача 3
  Вычислить определенные интегралы.   1. 6.

Задача 4
Найти общее решение уравнений с разделяющимися переменными.   1.

Задача 5.
Найти общее решение линейных уравнений или уравнений Бернулли.   1.

Задача 6
Найти общее решение дифференциальных уравнений в полных дифференциалах.   1.

Задача 7
Найти общее решение дифференциальных уравнений, допускающих понижение порядка.   1.

Задача 8
Найти общее решение линейных, неоднородных дифференциальных уравнений с постоянными коэффициентами.   1.

Задача 9
Исследовать на сходимость числовые ряды, используя признаки Даламбера (№1–6), Коши (№7–14), Лейбница (№15–24), сравнения (№25–30).   1.

Задача 10
Определить область сходимости функциональных рядов (№1–15); для степенных рядов (№16–30) найти радиус сходимости и оценить поведение рядов на концах интервала сходимости.  

Задача 11
Разложить в степенной ряд Тейлора следующие функции:   1. в окрестности точки

Задача 1
Вычислить неопределенный интеграл по частям: . Данный метод основан на использовании формулы интегрирования по частям.

Задача 2
Вычислить интеграл методом замены переменной: . Формула замены переменной в неопределенном интеграле имеет вид

Задача 3
Вычислить определенный интеграл: .   Для вычисления определенного интеграла используют формулу Ньютона–Лей

Задача 4
Найти общее решение уравнения с разделяющимися переменными:     Уравнение первого

Задача 5.
Найти общее решение линейного уравнения: .   Уравнение вида

Задача 6
Найти общее решение дифференциального уравнения в полных дифференциалах: .   Если в уравнении 1-г

Задача 7
Найти общее решение дифференциального уравнения, допускающего понижение порядка: . 1) Уравнение

Задача 9
Исследовать на сходимость числовой ряд: . Числовым рядом называется выражение

Задача 10
Определить интервал сходимости степенного ряда: . Ряд

Задача 11
Разложить в степенной ряд Тейлора функцию: при . &

Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Education Insider Sample
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Реклама
Соответствующий теме материал
  • Похожее
  • Популярное
  • Облако тегов
  • Здесь
  • Временно
  • Пусто
Теги