Системы дифференциальных уравнений

Во многих прикладных задачах требуется определить сразу несколько функций, связанных между собой несколькими дифференциальными уравнениями. Совокупность таких уравнений называется системой ДУ

В дальнейшем ограничимся рассмотрением систем в нормальной форме (в таких системах правые части уравнений не содержат производных искомых функций).

Для интегрирования этой системы применим метод исключения, с помощью которого данная система двух уравнений относительно двух искомых функций сводится к одному уравнению второго порядка относительно одной неизвестной функции.

Пример

Запишем систему иначе:

Из первого уравнения, например, выразим y (можно выразить x):

Найдем производную:

Подставим во второе уравнение системы y и y’, выраженные через x(t).

, упростим:

,

.

Получили дифференциальное уравнение второго порядка с постоянными коэффициентами относительно неизвестной функции x (см. предыдущий раздел). Решим его.

:

По теореме Виета:

Найдем другую неизвестную функцию:

=

=3 С1e5t-C2et,

т. е. решение системы имеет вид:

.

– произвольные постоянные.

Ряды


Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:  



double arrow
Сейчас читают про: