,
в данном случае . Так как число
a +bi = i не является корнем характеристического уравнения, то частное решение будем искать в форме
Подставим выражения и производных в заданное уравнение, получим после приведения подобных членов
Приравняем коэффициенты при и , получим два уравнения для определения А и В:
Откуда Следовательно, частным решением будет . Общее решение будет иметь вид
.
Найдем С 1, С 2, используя начальные условия,
или
Отсюда С1=1, С2=0. В итоге получаем, что .
Система дифференциальных уравнений вида
где , , …, – неизвестные функции независимой переменной , называется нормальной системой.
Если правые части нормальной системы дифференциальных уравнений являются линейными функциями относительно , , …, , то система дифференциальных уравнений называется линейной.
Иногда, нормальную систему дифференциальных уравнений удается свести к одному уравнению n -го порядка, содержащему одну неизвестную функцию. Сведение нормальной системы к одному уравнению может быть достигнуто дифференцированием одного из уравнений системы и исключением всех неизвестных, кроме одного (так называемый метод исключения).
|
|
Рассмотрим этот метод на конкретных примерах.
Пример 13. Найти общее решение системы дифференциальных уравнений
Решение. Продифференцируем по первое уравнение: . Подставляя сюда выражения и из системы, получим
или имеем . Характеристическое уравнение имеет корни . Следовательно, общее решение для запишется в виде
Общее решение y находим из первого уравнения:
.
ПРИМЕРЫ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ