Дифференциального уравнения II порядка.

y’’ + py’ + qy =f(x) (1)

если f(x)=0, то уравнение называется однородным.

В случае если у однородного уравнения p(x) и q(x)- const.

То уравнение примет вид y’’ + py’ + qy = 0 , которое называется ЛОДУ II

порядка с постоянными коэффициентами. y’’ + py’ + qy = 0 (2)

Ур-е (2) имеет общее решение, которое может быть представлено в

виде, где у1 и у2 линейно независимые решения ур-я (2). (ф-ии y1 и y2 назыв. линейно-

независимыми на [a;b] если y1(x)/ y2(x) не явл. const

при х принадлежащем [a;b])

yоо1у12у2 (3)

yоо – общее решение однородного ур-я.

Док-во. для того чтобы док-ть что уоо явл решением ДУ (2), то по определению

ДУ (3) будучи подставленным в ДУ (2) оно должно обращать его в равенство,

иначе (3) не является решением (2).

Подставляем (3) в (2), для этого предварительно найдем 1-ую и 2-ую производную.

y'оо= c1y’1+c2y’2

y'’оо= c1y’’1+c2y’’2

имеем

(c1y’’1+c2y’’2)+p(c1y’1+c2y’2)+q(С1у12у2)=0

Раскроем скобки и перегруппируем слагаемые.

С1( y1’’+py1’+qy1)+ С2(y2’’+py2’+qy2)=0

Каждая из этих скобок тождества равны 0, т.к по условию теоремы

у1 и у2 – решения ур-я (2)

Т.О нами доказано что уоо будучи подставленным в (2) вместо у,

обратил его левую часть в 0, а это значит, что уоо,

описанный формулой (3) является решением уравнения(2).

yoo=eαx(C1cosβx + C2sinβx)