Линейная зависимость функций. Определитель Вронского и его применения

Пусть функции определены на некотором отрезке[a,b].

Система функций называется линейно зависимой на отрезке [a,b], если найдутся коэффициенты не все равные нулю, такие что

. (3.5)

Система функций называется линейно независимой, если равенство (3.5) выполняется только при нулевых коэффициентах.

Пример 1.Пусть дана система функций

Но так как , то

 

Для этой системы нашлись ненулевые коэффициенты, при которых линейная комбинация из функций системы равна 0. Значит, система функции линейно зависима.

Пример 2.Пусть дана система функций .

Рассмотрим уравнение , если ,то это уравнениеn-степени, которое имеетn решений. Система функций линейно независима.

Если функции дифференцируемы n-1 раз. То из них можно построить определитель n-го порядка, который имеет вид

 

Этот определитель также является функцией от x и обозначается

 

и называется определителем Вронского или вронскианом данной системы функций.

Теорема. Если линейно зависимые на отрезке[a,b] функции, то их определитель Вронского тождественно равен нулю в каждой точке отрезка[a,b]