yn0 (2)tenglamani yechimini
yBex (3)
ko’rinishda izlaymiz. Bunda B, n1 tartibli matrisa
1
B 2
n
(3) ni (2) ga keltirib qo’ysak
Bex ABex
yoki
(AE)B 0 (4)
tenglama ega bo’lamiz. Bunda E birlik matrisa
1
E 0
0
0
1
0
0
0,
1
0
trivial bo’lmagan B 0 matrisa (4) tenglamani qanoatlantirishi uchun
0
(AE) (5)
matirisaning maxsus bo’lishi zarur va yetarlidir. Ya’ni uning determinanti det(A E) A E 0 (6).
(6) ga (2) sistemaga mos bo’lgan xarkteristik tenglama deyiladi.
soniga A matrisaning xos qiymati, V vektor esa λ ga mos bo’lgan xos vektor deyiladi.
(6) xarkteristik tenglamaning xar bir λk ildizi uchun (4) tenglamadan nolga teng bo’lmagan 1(k ) B 2(k )
n(k )
Matrisani aniqlaymiz.
(2) vektorli tenglamaning ixtiyoriy ta chiziqli bog’liq bo’lmagan
Y1(x),Y2(x),...,Yn (x)
vektorli yechimlarga (2) tenglamaning fundamental yechimlar sistemasi deyiladi. Bunda quyidagi xollar bo’lishi mumkin.
1xol Xrakteristik tenglamaning ildizlari haqiqiyva bir-biriga teng emas. U xolda (2) tenglama n-ta yechimlarga ega bo’lib ularni
Yk B(k)ekx (k 1, n) (7)
ko’rinishda yozish mumkin. Isbot etish mumkinkim bular (2) tenglamaning fundamental yechim sistemasini tashkil etadi.U xolda (2) tenglamaning umumiy yechimi n n y ckB (k)ekx ck yk (8)
k1 k1
dan iborat bo’ladi.
y1 c1ex cos2xc2ex sin 2xy2 c1ex(cos2x sin 2x) c2ex(sin2x cos2x)
3 xol. Agar xarakteristik tenglama r-karrali λs ildizga ega bo’lsa, u xolda, bu ildizga mos bo’lgan (2) tenglamaning yechimi
y(x) B1(s) B2(s)xB3(s)x2 ...Br(s)xr1esx dan iborat buladi.
Misol-2 dy 1 2
Ay A 2 3 dx A EB 0 A E 0
1 2(1)2 0 1,2 1 2 3
y BA11 BA22 xex 0
buni berilgan tenglamaga qo’yamiz
A
Endi (2) tenglamaning ta chiziqli bog’liq bo’lmagan yechimlaridan n x n y(x) matrisani tuzamiz.
y1(x) y1(x) y12(x).....y1n (x)
Y(x) y2 (x) y21(x) y22(x).....y2n (x)
yn (x) yn1(x) yn2 (x).....ynn (x)
u xolda
dY A(x)Y (9) dx ga matrisali tenglama deyiladi.
detY(x) W(x)ga
Vronskiy determinanti deyiladi. Agar U(x) matrisa, (9) matrisiali tenglamani qanoatlantirsa, unga (9) tenglamaning integrali yoki fundamental matrisasi deyiladi. (matrisali yechim) Bundan ko’rinadikim chiziqli differensiali tenglamalar sistemasini
dyi n Pij (x)y j ni dy A(x)y vektorli ravishda yoki dY A(x)Y dx j1 dx dx matrisali ravishda yozish mumkin. Bu tenglamalr orasidagi boglanish shundan iboratki nxn Y(x) matrisali yechimning ustunlari (2) tenglamaning uzaro chiziqli bog’liq bo’lmagan vektorli yechimlarni tashkil etadi.
Agar A(x) matrisa funksiya, o’zgarmas matrisa bo’lsa.
a11 a12.....a1n
А a21 a22.....a2n an1 an2.....ann
o’zgarmas koeffisiyentli matrisali
dY AY dx tenglamaning yechimini
Y Bex
ko’rinishda izlaymiz bunda B n 1 tartibli matrisa
1
B2
n
Agar o’zgarmas matrisa uchun
Ah h tenglik bajarilsa, u xolda son A matrisaning xos soni (xos qiymati), h vektorga esa ga mos bo’lgan xos vektor deyiladi.
TEOREMA.Y(x) matrisa (9) tenglamaning fundamental matrisasi bo’lishi x(,) oraliqdagi qiymatlar uchun detY(x) W(x) 0
shartining bajarilishi zarur va yetarlidir.
TEOREMA 2.Agar y1 (x) matrisa (9) tenglamaning biror intervalda aniqlangan matrisali yechimi bo’lsa u xolda y1(x)c xam bu tenglamaning yechimi buladi.
Ya’ni d(Y1c) A(t) (Y,c) dx S, nx1 tartibli ixtiyoriy o’zgarmas matrisa xakikatan xam
dY1 A(x)Y1 (10) dx tenglamaning ikki tomonini ungdan C matrisaga kupaytiramiz.
dY1 C A(x)Y1C dx \C o’zgarmas matrisa bo’lgani uchun d(Y1C) A(x)(Y1C) dx ya’ni Y1C (9) tenglamani yechimi buladi.