Метод вариации произвольных постоянных
- Метод вариации произвольных постоянных
-
Метод вариации произвольных постоянных для построения решения линейного неоднородного дифференциального уравнения
an(t)z(n)(t) + an − 1(t)z(n − 1)(t) + ... + a1(t)z'(t) + a0(t)z(t) = f(t)
состоит в замене произвольных постоянных ck в общем решении
z(t) = c1z1(t) + c2z2(t) + ... + cnzn(t)
соответствующего однородного уравнения
an(t)z(n)(t) + an − 1(t)z(n − 1)(t) + ... + a1(t)z'(t) + a0(t)z(t) = 0
на вспомогательные функции ck(t), производные которых удовлетворяют линейной алгебраической системе
Определителем системы (1) служит вронскиан функций z1,z2,...,zn, что обеспечивает её однозначную разрешимость относительно .
Если — первообразные для , взятые при фиксированных значениях постоянных интегрирования, то функция
является решением исходного линейного неоднородного дифференциального уравнения. Интегрирование неоднородного уравнения при наличии общего решения соответствующего однородного уравнения сводится, таким образом, к квадратурам.
Метод вариации постоянных называют также методом Лагранжа.
Метод вариации произвольных постоянных для построения решений системы линейных дифференциальных уравнений в векторной нормальной форме
состоит в построении частного решения (1) в виде
где Z(t) — базис решений соответствующего однородного уравнения, записанный в виде матрицы, а векторная функция , заменившая вектор произвольных постоянных, определена соотношением . Искомое частное решение (с нулевыми начальными значениями при t = t0 имеет вид
Для системы с постоянными коэффициентами последнее выражение упрощается:
Матрица Z(t)Z − 1(τ) называется матрицей Коши оператора L = A(t).
Внешние ссылки
Wikimedia Foundation.
2010.
Полезное
Смотреть что такое "Метод вариации произвольных постоянных" в других словарях:
Метод вариации произвольных постоянных для построения решения линейного дифференциального уравнения — … Википедия
ПРОИЗВОЛЬНЫХ ПОСТОЯННЫХ ВАРИАЦИЯ — метод решения линейных неоднородных обыкновенных дифференциальных систем (или уравнений). Этот метод позволяет записать в замкнутой форме общее решение неоднородной системы, если известно общее решение соответствующей однородной системы. Идея… … Математическая энциклопедия
Метод Лагранжа (дифференциальные уравнения) — У этого термина существуют и другие значения, см. Метод Лагранжа. Метод Лагранжа (метод вариации произвольных постоянных) метод для получения общего решения неоднородного уравнения, зная общее решение однородного уравнения без нахождения… … Википедия
Эйлер Леонард — Эйлер (Euler) Леонард [4(15).4.1707, Базель, Швейцария, ‒ 7(18).9.1783, Петербург], математик, механик и физик. Род. в семье небогатого пастора Пауля Эйлера. Образование получил сначала у отца (который в молодости занимался математикой под рук. Я … Большая советская энциклопедия
Эйлер — I Эйлер (Euler) Леонард [4(15).4.1707, Базель, Швейцария, 7(18).9.1783, Петербург], математик, механик и физик. Род. в семье небогатого пастора Пауля Эйлера. Образование получил сначала у отца (который в молодости занимался математикой… … Большая советская энциклопедия
Взаимодействие многих тел — Комплекс задач о взаимодействии многих тел достаточно обширный, и является одним из базовых, далеко не полностью разрешённых, разделов механики. В рамках ньютоновской концепции проблема ветвится на: комплекс задач столкновения двух и более… … Википедия
Эйлер, Леонард — академик, величайший математик XVIII столетия; род. 15 апреля (нов. ст.) 1707 г. в Базеле; отец его, Павел Э., был пастором в селении Рихене (близ Базеля), где и протекли первые годы детства его сына. Будучи учеником знаменитого математика Якова… … Большая биографическая энциклопедия
Оскулирующая орбита — (от лат. osculor целую) орбита, по которой стало бы двигаться небесное тело, если бы в некоторый момент времени возмущающие силы (см. Возмущения небесных тел) внезапно перестали действовать на тело. О. о. может быть определена для любого… … Большая советская энциклопедия
Имшенецкий, Василий Григорьевич — академик по кафедре чистой математики. Род. в 1832 г., умер 24 мая 1892 г. В 1853 г. он кончил курс кандидатом и с золотою медалью в Казанском университете и с 3 февраля 1854 г. начал службу преподавателем, сначала в нижегородском Александровском … Большая биографическая энциклопедия
РАЗНОСТНОЕ УРАВНЕНИЕ — уравнение, содержащее конечные разности искомой функции. функция целочисленного аргумента , конечные разности. Выражение содержит значения функции в (m+1) й точке п, n+1,. . ., п+т. Справедлива формула (1) … Математическая энциклопедия