y =( c1+ c2x)ek x
ko’rinishida bo’ladi.
3. Xarakteristik tenglamaning ildizlari k1 va k2 kompleks sonlar bo’lsin:
, ,
.
Xususiy yechimlarni
y1 =e x va y2 =e x
shaklida yozish mumkin.
Quyidagi natijadan foydalanamiz: agar xaqiqiy koeffitsentli bir jinsli chiziqli tenglamaning hususiy yechimi kompleks funksiyalardan iborat bo’lsa, u xolda uning haqiqiy va mavxum qismlari xam shu tenglamaning yechimi bo’ladi.
Demak, xususiy yechim
e x= e xcos( x)+ie xsin( x)
bo’lgani uchun e xcos( x) , e xsin( x) lar (4.3) tenglamaning yechimlari buladi.
Umumiy yechim esa
y= e x (c1 cos( x)+c2 sin( x))
ko’rinishda bo’ladi.
Misol.
y’’ -4y’+7y = 0 tenglamaning umumiy yechimi topilsin.
Yechish.
Bu tenglamaning xarakteristik tenglamasini yozamiz:
k2- 4k+7=0.
Uni yechib, k1=2+i va k2=2-i topib , umumiy yechimni xosil kilamiz:
y= e2x (c1 cos( x)+c2 sin( x)).
CHIZIQLI OʻZGARMAS KOEFFITSIYENTLLI YUQORI TARTIBLI BIR JINSLI DIFFERENSIAL TENGLAMALAR.
Nazariyada va amaliyotda ikki xil tipdagi tenglamalarni farqlashadi – bir jinsli va bir jinsli boʻlmagan tenglamalar.
Oʻzgarmas koeffitsiyentli chiziqli bir jinsli ikkinchi tartibli differensial tenglamalar quyidagicha koʻrinishda boʻladi:
Oʻng tomoni esa qatʼiy nol boʻlishi lozim.
Bunday differensial tenglamalarni yechish uchun:
Xarakteristik tenglamani tuzish lozim:
Tenglama -ni oʻrniga , -ni oʻrniga qoʻyib hosil qilinadi, y ni oʻrniga hech nima yozmaymiz.
– oddiy kvadratik tenglamani yechamiz,
Ildizlarga qarab uch xil holatga duch kelishimiz mumkin:
Agar D>0 boʻlsa, – turli xil haqiqiy ildizga ega boʻlamiz, bunday
holatda differensial tenglama ildizlari quyidagicha boʻladi:
konstantalar
Tushunarliki – larning birortasi 0 boʻlsa, umumiy yechim (masalan boʻlsin)
koʻrinishni oladi.
Agar xarakteristik tenglama ikkita karrali yechimga ega boʻlsa ,
yaʼni D=0 boʻlsa, u holda bir jinsli differensial tenglamaning umumiy yechimi
konstantalar
Agar ikkala yechim ham boʻlsa, umumiy yechim yana soddalashadi:
konstantalar.
Aynan primitiv differensial tenglamaning yechimi boʻladi:
Agar D<0 boʻlsa, xarakteristik tenglama qoʻshma kompleks ildizlarga ega
boʻladi:
u holda bir jinsli tenglamaning umumiy yechimi quyidaicha koʻrinishda boʻladi:
, konstantalar
Agar kompleks yechimlar toza mavhum sonlardan iborat boʻlsa, yaʼni boʻlsa
u holda yechim quyidagicha boʻladi:
, konstantalar
har bir m-karrali ildiz boʻlsa, u holda unga mos umumiy yechim
koʻrinishda boʻladi, -konstantalar.
0>
Dostları ilə paylaş: |