Высшая математика. Ч.2. Семёнова Т.В. - 77 стр.

UptoLike

Составители: 

Рубрика: 

Линейные дифференциальные уравнения высших порядков.
Определение. Линейным дифференциальным уравнением nго
порядка
называется любое уравнение первой степени относительно функции
у и ее производных вида:
где
p
0
, p
1
, …,p
n
функции от х или постоянные величины, причем p
0
0.
Левую часть этого уравнения обозначим
L(y).
Определение. Если f(x) = 0, то уравнение L(y) = 0 называется линейным
однородным
уравнением, если f(x)
0, то уравнение L(y) = f(x) называется
линейным неоднородным уравнением, если все коэффициенты p
0
, p
1
, p
2
, …
p
n
постоянные числа, то уравнение L(y) = f(x) называется линейным
дифференциальным уравнением высшего порядка с постоянными
коэффициентами
.
Отметим одно важное свойство линейных уравнений высших порядков,
которое отличает их от нелинейных. Для нелинейных уравнений частный
интеграл находится из общего, а для линейныхнаоборот, общий интеграл
составляется из частных. Линейные уравнения представляют собой наиболее
изученный класс дифференциальных уравнений высших порядков. Это
объясняется сравнительной простотой нахождения решения. Если при
решении какихлибо практических задач требуется решить нелинейное
дифференциальное уравнение, то часто применяются приближенные методы,
позволяющие заменить такое уравнениеблизкимк нему линейным.
Рассмотрим способы интегрирования некоторых типов линейных
дифференциальных уравнений высших порядков.
        Линейные дифференциальные уравнения высших порядков.

  Определение. Линейным дифференциальным уравнением n – го
порядка называется любое уравнение первой степени относительно функции
у и ее производных            вида:




где p0, p1, …,pn – функции от х или постоянные величины, причем p0 ≠ 0.



 Левую часть этого уравнения обозначим L(y).




Определение. Если f(x) = 0, то уравнение L(y) = 0 называется линейным
однородным уравнением, если f(x) ≠ 0, то уравнение L(y) = f(x) называется
линейным неоднородным уравнением, если все коэффициенты p0, p1, p2, …
pn – постоянные числа, то уравнение L(y) = f(x) называется линейным
дифференциальным уравнением высшего порядка с постоянными
коэффициентами.



  Отметим одно важное свойство линейных уравнений высших порядков,
которое отличает их от нелинейных. Для нелинейных уравнений частный
интеграл находится из общего, а для линейных – наоборот, общий интеграл
составляется из частных. Линейные уравнения представляют собой наиболее
изученный класс дифференциальных уравнений высших порядков. Это
объясняется сравнительной простотой нахождения решения. Если при
решении каких – либо практических задач требуется решить нелинейное
дифференциальное уравнение, то часто применяются приближенные методы,
позволяющие заменить такое уравнение “близким” к нему линейным.

  Рассмотрим способы интегрирования некоторых             типов   линейных
дифференциальных уравнений высших порядков.