§22. Сызықтық біртектес емес дифференциалдық
теңдеулер (СБЕДТ)
22.1. Екінші ретті сызықтық біртектес емес
дифференциалдық теңдеудің жалпы шешімінің құрылымы
Екінші ретті сызықтық біртектес емес
( )
( )
( )
у
а х у
а х y
f х
1
2
′′ +
′ +
=
(4.112)
дифференциалдық теңдеуін қарастырайық. Мұндағы
( ) ( ) ( )
а х
а х
f х
1
2
,
,
- (a, b) интервалында берілген үзіліссіз функ-
циялар. Сол жағы сызықтық біртектес емес (4.112) теңдеуінің сол
жағымен беттесетін
( )
( )
у
а х у
а х y
1
2
0
′′ +
′ +
=
(4.113)
теңдеуін оған сəйкес біртектес теңдеу дейді.
Теорема 4.6. (СБЕД теңдеуі жалпы шешімінің құрылымы).
(4.112) теңдеуінің у жалпы шешімі оның кез келген у
*
дербес шешімі
мен оған сəйкес біртектес (4.113) теңдеуінің
у
С у
С у
1 1
2 2
=
+
жал-
пы шешімінің қосындысына тең, атап айтқанда
у
у
у
*
=
+
. (4.114)
(4.114) функциясы (4.112) теңдеуінің шешімі болатынына көз
жеткізейік. (4.112) теңдеуінің шешімі у
*
болып, (4.113) теңдеуінің
шешімі
у
болғандықтан, онда
( )
( )
( )
( )
( )
у
а x у
а x у
f x
*
*
*
1
2
″
′
+
+
=
жəне
( )
( )( )
( )
у
а x у
а x у
1
2
0
″
′
+
+
=
болады. Мұндай жағдайда
164
(
)
( )
(
)
( )
(
) ( )
( )
( )
( )
у
у
а x у
у
а x у
у
у
а x у
а x у
*
*
*
*
*
*
1
2
1
2
″
′
″
′
+
+
+
+
+
=
+
+
+
⎡
⎤
⎢
⎥
⎣
⎦
( )
( )( )
( )
( )
( )
у
а x у
а x у
f x
f x
1
2
0
,
″
′
+
+
+
=
+ =
⎡
⎤
⎢
⎥
⎣
⎦
ал мұның өзі
у
у
*
+
функциясы (4.112) теңдеуінің шешімі
екендігін білдіреді. Ал енді
у
у
С у
С у
*
1 1
2 2
=
+
+
(4.115)
функциясы (4.112) теңдеуінің жалпы шешімін кескіндейтінін
көрсетейік. Ол үшін (4.115) шешімінен
( )
( )
у
у х
у
у х
0
0
0
0
,
=
′ = ′
(4.116)
бастапқы шарттарын қанағаттандыратын жалғыз дербес шешімді
айырып алуға болатынын дəлелдеген жөн. (4.115) функциясын
дифференциалдап, (4.116) бастапқы шарттарын (4.115) функция-
сы мен оның туындысына енгізген күнде
С С
1
2
,
белгісізі бар
( )
( )
( )
( )
( )
( )
( )
С у х
С у х
у
у
х
С у х
С у х
у
у
х
*
1 1
0
2 2
0
0
0
*
1 1
0
2 2
0
0
0
,
+
=
−
′
′
+
′
= ′ −
⎧
⎪
⎨
⎪⎩
теңдеулер жүйесіне келеміз, мұнда
( )
( )
у
у х
у
у х
0
0
0
0
,
=
′ = ′
. Осы
жүйенің анықтауышы
х
х
0
=
нүктесінде
( )
у x
1
жəне
( )
у x
2
функ-
циялары үшін алынған
( )
W х
0
Вронский анықтауышы болып
табылады.
( )
у x
1
жəне
( )
у x
2
функциялары сызықтық тəуелсіз
(іргелі шешімдер жүйесін түзейді), атап айтқанда
( )
W х
0
0.
≠
Де-
мек жүйе жалғыз шешімге ие болады:
С
С
0
1
1
=
жəне
С
С
0
2
2
=
.
( )
( )
у
у
С у х
С у
х
*
0
0
1 1
2 2
=
+
+
шешімі (4.116) бастапқы шартта-
рын қанағаттандыратын (4.112) теңдеуінің дербес шешімі болып
табылады. Теорема дəлелденді.
22.2. Еркін тұрақтыларды вариациялау əдісі
Сызықтық біртектес емес (4.112) дифференциалдық теңдеуін
қарастырайық. Оның жалпы шешімі (4.114) функциясы болып та-
былады, атап айтқанда
165
у
у
у
*
=
+
.
(4.112) теңдеуінің у
*
дербес шешімін, сəйкес біртектес (4.113)
теңдеуінің
у
жалпы шешімі белгілі болған жағдайда, еркін
тұрақтыларды вариациялау əдісі (Лагранж əдісі) бойынша
төмендегідей табуға болады.
( )
( )
у
С у х
С у х
1 1
2 2
=
+
- (4.113) тең-
деуінің жалпы шешімі болсын. Жалпы теңдеудегі С
1
жəне С
2
тұрақтыларын
( ) ( )
( ) ( )
у
С х у х
С х у х
*
1
1
2
2
=
+
(4.117)
функциясы (4.112) теңдеуінің шешімі болатындай
( )
С х
1
жəне
( )
С х
2
функцияларына алмастырамыз. Осы функцияның
( )
( ) ( )
( ) ( )
( ) ( )
( ) ( )
у
С х у х
С х у х
С х у х
С х у х
*
1
1
1
1
2
2
2
2
′
= ′
+
′
+ ′
+
′
туындысын табамыз.
( )
С х
1
жəне
( )
С х
2
функцияларын
( ) ( )
( ) ( )
С х у х
С х у х
1
1
2
2
0
′
+ ′
=
(4.118)
болатындай аламыз. Сонда
( )
( ) ( )
( ) ( )
у
С х у х
С х у х
*
1
1
2
2
,
′
=
+
′
′
( )
( ) ( )
( ) ( )
( ) ( )
( ) ( )
у
С х у х
С х у
х
С х у х
С х у х
*
1
1
1
2
2
2
2
1
.
″
=
+
+
+
′
′
′′
′
′
′′
у
*
,
( )
у
*
′
жəне
( )
у
*
″
өрнектерін (4.112)-ге енгізген шақта
( ) ( )
( ) ( )
( ) ( )
( ) ( )
С х у х
С х у
х
С х у х
С х у х
1
1
1
2
2
2
2
1
+
+
+
′
′
′′
′
′
′′
+
( ) ( ) ( )
( ) ( )
( ) ( ) ( )
( ) ( )
( )
а х С х у х
С х у х
а х С х у х
С х у х
f x
1
1
1
2
2
2
1
1
2
2
,
′
+
′
+
+
=
⎡
⎤
⎡
⎤
⎣
⎦
⎣
⎦
немесе
( ) ( ) ( ) ( )
( ) ( )
( ) ( ) ( ) ( )
( ) ( )
С х
у х
а х у х
а х у х
С х
у х
а х у х
а х у х
1
1
1
1
2
1
2
2
1
2
2
2
⎡
⎤
⎡
⎤
+
+
+
+
+
+
′′
′
′′
′
⎣
⎦
⎣
⎦
( ) ( )
( ) ( ) ( )
С х у х
С х у х
f x
1
1
2
2
.
+ ′
′
+ ′
′
=
( )
у x
1
жəне
( )
у x
2
- (4.113) теңдеуінің шешімдері болатындық-
тан, квадрат жақшалардағы өрнектер нөлге тең, олай болса
166
( ) ( )
( ) ( ) ( )
С х у х
С х у х
f x
1
1
2
2
′
′
+ ′
′
=
(4.119)
Сонымен,
( )
С х
1
жəне
( )
С х
2
функциялары (4.118) мен (4.119)
теңдеулерін қамтитын
( ) ( )
( ) ( )
( ) ( )
( ) ( ) ( )
С х у х
С х у х
С х у х
С х у х
f x
1
1
2
2
1
1
2
2
0,
′
+ ′
=
′
′
+ ′
′
=
⎧⎪
⎨
⎪⎩
(4.120)
теңдеулер жүйесін қанағаттандырғанда, (4.117) функциясы
(4.112) теңдеуінің у
*
дербес шешімі болады. Жүйе анықтауышы
( )
( )
( )
( )
у x
у x
у x
у x
1
2
2
1
0,
≠
′
′
өйткені бұл - (4.113) теңдеуінің
( )
у x
1
жəне
( )
у x
2
дербес шешімдер іргелі жүйесіне құрылған Вронский
анықтауышы. Сондықтан (4.120) жүйесі жалғыз
( )
( )
С х
х
1
1
ϕ
=
′
жəне
( )
( )
С х
х
2
2
ϕ
=
′
шешіміне ие болады, мұнда
( )
х
1
ϕ
пен
( )
х
2
ϕ
-
кейбір х-ке тəуелді функциялар. Осы функцияларды интегралдап,
( )
С х
1
жəне
( )
С х
2
функцияларын табамыз, ал одан соң (4.117)
формуласы бойынша (4.112) теңдеуінің дербес шешімін құрамыз.
Мысал.
у
у
x
1
cos
′′ + =
теңдеуінің жалпы шешімін табу талап
етіледі.
Шешімі. Сəйкес
у
у
0
′′ + =
біртектес теңдеуінің
у
жал-
пы шешімін табамыз.
0
1
2
=
+
k
теңдеуінен
k
i k
i
1
2
,
.
=
= −
Демек
у
С
x
С
x
1
2
cos
sin .
=
+
Енді бастапқы теңдеудің у
*
дер-
бес шешімін табамыз. Ол (4.117) түрінде іздестіріледі:
( )
( )
у
С х
x
С х
x
*
1
2
cos
sin .
=
+
( )
С х
1
жəне
( )
С х
2
-ті табу үшін
(4.120) түріндегідей
( )
( )
( )
C
x
x
C
x
x
C
x
x
C
x
x
x
1
2
1
2
cos
sin
0
1
( sin )
( )cos
cos
⎧
+
=
′
′
⎪
⎨
−
+
=
′
′
⎪⎩
жүйесін құрамыз жəне оны шешеміз:
x
x
x
x
x
tgx
x
x
x
x
2
2
1
0
sin
cos
sin
cos
sin
1,
,
1
sin
cos
cos
cos
Δ =
=
+
=
Δ =
= −
−
167
x
x
tgx
x
x
x
x
2
1
cos
0
0
sin
1,
,
1
1
sin
cos
cos
cos
Δ =
=
Δ =
= −
−
( )
( ) (
)
С х
tgx
С х
tgx dx
x
1
1
1
ln cos ;
Δ
=
= −
⇒
= −
=
′
Δ
∫
( )
( )
С х
С х
dx
x
2
2
2
1
1
.
Δ
′
=
= ⇒
= ⋅ =
Δ
∫
Берілген теңдеудің дербес шешімі
y
x
x
x
x
*
ln cos cos
sin
=
+
түрінде жазылады. Демек берілген теңдеудін жалпы шешімі
(
)
у
у
y
С
x
С
x
x
x
x
x
*
1
2
cos
sin
ln cos cos
sin
=
+
=
+
+
+
түріне келеді. СБЕД теңдеулерінің дербес шешімдерін іздеп табу-
да келесі теорема пайдалы болуы мүмкін.
Теорема 4.7. (шешімдердің қабаттасуы жөнінде). Егер
(4.112) теңдеуінің оң жағы екі функцияның қосындысы түрінде
кескінделсе, атап айтқанда
( )
( )
( )
f x
f x
f
x
1
2
=
+
болса, ал
y
*
1
жəне
y
*
2
функциялары сəйкесінше
( )
( )
( )
у
а х у
а х y
f х
1
2
1
′′ +
′ +
=
жəне
( )
( )
( )
у
а х у
а х y
f
х
1
2
2
′′ +
′ +
=
теңдеулерінің дербес шешімдері
болса, онда
y
y
y
*
*
*
1
2
=
+
функциясы берілген теңдеудің шешімі
болып табылады. Расында,
(
)
( )
(
)
( )
(
) ( )
( )
( )
( )
y
y
а х
y
y
а х
y
y
y
а х
y
а х y
*
*
*
*
*
*
*
*
*
1
2
1
1
2
2
1
2
1
1
1
2
1
″
′
″
′
+
+
+
+
+
=
+
+
+
⎡
⎤
⎢
⎥
⎣
⎦
( )
( )
( )
( )
( )
( )
( )
y
а х
y
а х y
f х
f
х
f х
*
*
*
2
1
2
2
2
1
2
″
′
+
+
+
=
+
=
⎡
⎤
⎢
⎥
⎣
⎦
.
168
§23. Тұрақты коэффициенттері жəне арнайы оң жағы бар
екінші ретті сызықтық біртектес емес дифференциалдық
теңдеулерді интегралдау
Екінші ретті тұрақты коэффициенттері бар сызықтық бір-
тектес емес
( )
у
рy
qу
f x
′′ +
′ +
=
(4.121)
теңдеуін қарастырайық, мұнда р жəне q - кейбір сандар.
4.6-теоремаға сəйкес (4.121) теңдеуінің жалпы шешімі сəй-
кес біртектес теңдеудің
у
жалпы шешімі мен біртектес емес
теңдеудің у
*
дербес шешімінің қосындысы түрінде кескінделеді.
(4.121) теңдеуінің дербес шешімі еркін тұрақтыларды вариация-
лау əдісімен табылуы мүмкін (§17.2). Тұрақты коэффициенттері
бар (4.121) теңдеулері үшін у
*
-ті табудың неғұрлым қарапайым
əдісі бар. Оны (4.121) теңдеуінің
( )
x
f
оң жағы арнайы түрде
кескінделгенде жүзеге асыруға болады.
( )
x
f
оң жағы
I.
( )
( )
x
n
f x
P x e
,
α
=
⋅
II.
( )
( )
( )
(
)
x
n
m
f x
e
P x
x
Q
х
x
cos
sin
α
β
β
=
⋅
+
⋅
түрінде кескінделген жағдайларға тоқталамыз. Анықталмаған
коэффициенттер əдісі деп аталатын əдістің мəн-мағынасы
төмендегідей:
Күтілетін дербес шешімді (4.121) теңдеуінің оң жақ нұсқасына
келтіріп жазады, одан соң оны (4.121) теңдеуіне енгізіп, шыққан
тепе-теңдіктен коэффициенттер мəнін анықтайды.
1-жағдай. (4.121) теңдеуінің оң жағы
( )
( )
x
n
f x
P x e
,
α
=
⋅
түрінде кескінделген, мұнда
( )
n
R P x
,
α
∈
- п-дəрежелі көпмүше.
(4.121) теңдеуі
( )
x
n
у
рy
qу
P x e
α
′′ +
′ +
=
⋅
(4.122)
түрінде жазылады. Осы жағдайда у
*
дербес шешімін
( )
r
x
n
у
х Q x e
*
α
=
⋅
(4.123)
169
түрінде іздестіреміз, мұндағы r дегеніміз -
α
түбірінің еселігін
көрсететін сан, ал
( )
n
n
n
n
Q x
A x
A x
A
1
0
1
...
−
=
+
+ +
дегеніміз -
(
)
i
А
i
n
1,2,...,
=
анықталмаған коэффициенттері бар п-дəрежелі
көпмүше.
α-ның түбір болу-болмауына жəне түбірдің еселігіне байла-
нысты кездесетін мүмкіндіктер:
а) α саны
k
p k
q
2
0
+ ⋅ + =
характеристикалық теңдеуінің
түбірі болмайды деп ұйғарайық, атап айтқанда
k
1,2
α
≠
болсын.
Онда
( )
( )
( )
( )
x
x
x
n
n
n
r
у
Q x e
у
Q x e
Q x e
*
*
0,
,
,
α
α
α
α
′
=
=
⋅
= ′
⋅
+
⋅
⋅
( )
( )
( )
( )
x
x
x
n
n
n
у
Q x e
Q x e
Q x e
*
2
2
.
α
α
α
α
α
″
= ′′ ⋅
+
′
⋅
⋅ +
⋅
⋅
у
*
функциясы мен оның туындыларын (4.122)-ге енгізіп,
x
e
α
-ке қысқартқаннан кейін
( ) (
) ( )
(
)
( )
( )
n
n
n
n
Q x
p Q x
p
q Q x
P x
2
2
.
α
α
α
+
+
+
+
+
=
′′
′
(4.124)
(4.124)-тің сол жағы анықталмаған коэффициенттері бар
п-дəрежелі көпмүше, оң жағы – белгілі коэффициенттері
бар п-дəрежелі көпмүше. х-тің бірдей дəрежелері тұсындағы
коэффициенттерді теңестіріп,
n
A A
A
0
1
, , ...,
коэффициенттерін
анықтау үшін ( п+1) алгебралық теңдеулер жүйесін шығарып ала-
мыз.
б)
α
саны
k
p k
q
2
0
+ ⋅ + =
характеристикалық теңдеуінің
бір еселі (қарапайым) түбірі болсын, атап айтқанда
k
k
1
2
α
= ≠
деп
ұйғарайық. Мұндайда шешімді
( )
x
n
у
Q x e
*
α
=
⋅
түрінде іздеуге
болмайды, өйткені
p
q
2
0
α
α
+ ⋅ + =
жəне (4.124) теңдеуі
( ) (
) ( )
( )
n
n
n
Q x
p Q x
P x
2
.
α
+
+
=
′′
′
түріне келеді. Сол жағында ( п - 1) -дəрежелі көпмүше болса, оң
жағында п-дəрежелі көпмүше. у
*
шешімінде көпмүшелердің тепе-
теңдігіне қол жеткізу үшін ( п+1) -дəрежелі көпмүшеге ие болу-
ымыз керек. Сондықтан у
*
дербес шешімін
( )
x
n
у
х Q x e
*
α
= ⋅
⋅
түрінде іздейтін боламыз ((4.123) теңдігінде r = 1 деп ұйғарылған).
в) Енді α саны
k
p k
q
2
0
+ ⋅ + =
характеристикалық теңдеуінің
170
екі еселі түбірі болсын, атап айтқанда
k
k
1
2
α
= =
деп ұйғарайық.
Мұндайда
p
q
2
0
α
α
+ ⋅ + =
жəне
p
2
0
α
+ =
, сондықтан (4.124)
теңдеуі
( )
( )
n
n
Q x
P x
.
=
′′
түріне келеді. Сол жағында ( п - 2) -дəрежелі
көпмүше тұр. Сол жағында п-дəрежелі көпмүше болу үшін у
*
дер-
бес шешімін
( )
x
n
у
х
Q x e
*
2
α
=
⋅
⋅
түрінде іздестірген орынды ((4.123) теңдігінде r = 2 деп ұйға-
рылады).
2-жағдай. (4.121) теңдеуінің оң жағы
( )
( )
( )
(
)
x
n
m
f x
e
P x
x
Q
х
x
cos
sin
α
β
β
=
⋅
+
⋅
түрінде кескінделген болсын, мұнда
( )
n
P x
жəне
( )
m
Q
х
-
сəйкесінше п жəне т-дəрежелі көпмүшелер,
α
жəне
β
- нақты
сандар. (4.121) теңдеуі
( )
( )
(
)
x
n
m
у
рy
qу
e
P x
x
Q
х
x
cos
sin
α
β
β
′′ +
′ +
==
⋅
+
⋅
(4.125)
түрінде жазылады. Осы жағдайда (4.125) теңдеуінің у
*
дербес
шешімін
( )
( )
(
)
r
x
l
l
у
х
e
M x
x
N х
x
*
cos
sin
α
β
β
=
⋅
⋅
+
⋅
(4.126)
түрінде іздестірілетінін көрсетуге болады, мұндағы r саны
k
p k
q
2
0
+ ⋅ + =
характеристикалық теңдеуіндегі
i
α β
+
түбірінің
еселігі,
( )
l
M x
жəне
( )
l
N х
- анықталмаған коэффициенттері бар
l-дəрежелі көпмүшелер, l -
( )
n
P x
жəне
( )
m
Q
х
көпмүшелерінің ең
үлкен дəрежесі, атап айтқанда
l
n m
max( , ).
=
Ескерту. 1. (4.126) функцияларын (4.125)-ке енгізгеннен ке-
йін, теңдеудің сол жағы мен оң жағында тұрған аттас тригоно-
метриялық функциялар тұсындағы көпмүшелерді теңестіреді.
2. (4.126) өрнегі,
( )
n
P x
0
≡
немесе
( )
m
Q
х
0
=
болғанда да
өзгермейді.
3. Егер (4.121) теңдеуінің оң жағы І немесе ІІ түріндегі
функ циялардың қосындысы болып келсе, онда у
*
-ті табу үшін
шешімдердің қабаттасуы жөніндегі 4.7-теорема қолданылады.
1-мысал.
у
у
у
х
2
4
′′ −
′ + = −
теңдеуінің жалпы шешімін табу
талап етіледі.
171
Шешімі. Сəйкес біртектес
у
у
у
2
0
′′ −
′ + =
дифференциалдық
теңдеуінің
у
жалпы шешімін табамыз.
k
k
2
2
1 0
−
+ =
харак-
теристикалық теңдеуі екі еселі
k
1
1
=
түбіріне ие (
k
k
1
2
1
=
=
).
Олай болса
x
x
у
С e
С хe
1
2
.
=
+
Енді бастапқы теңдеудің у
*
дер-
бес шешімін іздестіреміз. Оның оң жағындағы
(
)
x
х
х
e
0
4
4
⋅
− =
− ⋅
өрнегі
( )
x
P x e
0
1
⋅
⋅
формуласы түрінде жазылған, онымен
бірге
0
α
=
саны характеристикалық теңдеудің түбірі болмайды:
k
1
α ≠
. Сондықтан (4.123) формуласына сəйкес у
*
дербес шешімін
( )
x
у
Q x e
*
0
1
⋅
=
⋅
түрінде іздестіреміз, атап айтқанда
у
Ах
В
*
=
+
,
мұнда А жəне В - анықталмаған коэффициенттер. Сонда
( )
( )
у
А у
*
*
,
0.
′
″
=
=
( ) ( )
у
у
у
*
*
*
,
,
′
″
-ті бастапқы теңдеуге
енгізіп,
А
Ах
В
х
2
4
−
+
+ = −
немесе
(
)
Ах
А
В
х
2
4
+ −
+
= −
өрне -
гін шығарып аламыз. Бірдей дəрежелі x тұсындағы коэф фи-
циенттерді теңестіріп,
А
А
В
1,
2
4
=
−
+ = −
⎧
⎨
⎩
теңдеулер жүйесіне келеміз. Осыдан
А
В
1,
2.
=
= −
Сондықтан
берілген теңдеудің дербес шешімі у
*
=х - 2 түрінде табылады. Де-
мек теңдеудің ізделінді жалпы шешімі
x
x
у
у
у
С e
С хe
х
*
1
2
2
= +
=
+
+ −
түрінде кескінделеді.
2-мысал.
у
у
у
x
4
13
40cos3
′′ −
′ +
=
теңдеуінің шешімін табу
талап етіледі.
Шешімі. СБЕДТ жалпы шешімінің түрі
у
у
у
*
=
+
. Ал-
дымен
у
у
у
4
13
0
′′ −
′ +
=
біртектес теңдеуінің
у
шеші-
мін табамыз.
k
k
2
4
13 0
−
+
=
характеристикалық тең-
деуінің түбірлері
k
i k
i
1
2
2 3 ,
2 3
= +
= −
болғандықтан,
(
)
x
у
e
С
x
С
x
2
1
2
cos3
sin3
=
+
. Енді у
*
дербес шешімін таба-
мыз. СБЕД теңдеуінің оң жағын
( )
(
)
x
f x
e
x
x
0
40cos3
0 sin3
⋅
=
+ ⋅
түрінде кескіндеуге болады.
i
i
0,
3,
3
α
β
α β
=
=
+
=
сандары
характеристикалық теңдеудің түбірлерімен беттеспейтіндік
тен, r = 0 болады. (4.126) формуласына сəйкес дербес шешімді
172
у
А
x
В
x
*
cos3
sin3
=
+
*
түрінде іздестіреміз. у
*
жəне оның
( )
( )
у
А
x
В
x
у
А
x
В
x
*
*
3 sin3
3 cos3 ,
9 cos3
9 sin3
′
″
= −
+
= −
−
туындыларын бастапқы теңдеуге енгіземіз. Сонда
(
)
А
x
В
x
А
x
В
x
9 cos3
9 sin3
4 3 sin3
3 cos3
−
−
− −
+
+
(
)
А
x
В
x
x
13 cos3
sin3
40cos3
+
+
=
немесе
(
)
(
)
А
В
А
x
В
А
В
x
x
9
12
13 cos3
9
12
13
40cos3
0 sin3
−
−
+
+ −
+
+
=
+ ⋅
болатыны шығады. Бұдан
А
В
А
В
4
12
40,
12
4
0.
−
=
+
=
⎧
⎨
⎩
Демек
А
В
1,
3.
=
= −
Сондықтан
у
x
x
*
cos3
3sin3 ,
=
−
ал жал-
пы шешім
(
)
x
у
e
С
x
С
x
x
x
2
1
2
cos3
sin3
cos3
3sin3
=
+
+
−
түріне келеді.
Мысалдар. Төменде келтірілген дифференциалдық теңдеу-
лер дің дербес шешімдерін анықтаңыз.
а)
x
у
у
у
e
3
2
5
,
′′ − ′ +
= +
в)
у
у
x
x
4
sin2
cos7 ,
′′ +
=
+
б)
у
у
у
2
2,
′′ −
′ + =
г)
у
у
x
х
x
5cos2
sin2
′′ + =
−
д)
у
у
х
x
2
3
1 cos
′′ − ′ =
− +
.
Жауаптары:
а)
x
А
хВe
,
+
в)
(
)
х A
x
B
x
С
x
D
x
cos2
sin2
cos7
sin7 ,
+
+
+
б) А, г)
(
)
(
)
Аx
В
x
Cx
D
x
cos2
sin2 ,
+
+
+
д)
(
)
x Aх
Bx
C
D
x
E
x
2
cos
sin
+
+
+
+
173
Достарыңызбен бөлісу: |