Для связи в whatsapp +905441085890

Сведение системы к одному дифференциальному уравнению высшего порядка


Системой дифференциальных уравнений называется совокупность уравнений, в каждое из которых входит независимая переменная, искомые функции и их производные.

Решение системы, состоящей из нескольких уравнений с таким же числом неизвестных функций, можно привести к решению дифференциального уравнения с одной неизвестной функцией.

Нормальная система уравнений:

Сведение системы к одному дифференциальному уравнению высшего порядка

как правило, может быть заменена одним дифференциальным уравнением, порядок которого равен порядку системы.

Пример:

Найти общее решение системы уравнений

Сведение системы к одному дифференциальному уравнению высшего порядка

Решение:

Продифференцировав первое уравнение по Сведение системы к одному дифференциальному уравнению высшего порядка, заменим производную Сведение системы к одному дифференциальному уравнению высшего порядка ее выражением из второго уравнения: Сведение системы к одному дифференциальному уравнению высшего порядка. Продифференцировав полученное уравнение еще раз, заменим производную Сведение системы к одному дифференциальному уравнению высшего порядка ее выражением из третьего уравнения: Сведение системы к одному дифференциальному уравнению высшего порядка. Подставляя в последнее уравнение Сведение системы к одному дифференциальному уравнению высшего порядка и Сведение системы к одному дифференциальному уравнению высшего порядка, окончательно получим Сведение системы к одному дифференциальному уравнению высшего порядка. Решим это уравнение. Соответствующее ему характеристическое уравнение Сведение системы к одному дифференциальному уравнению высшего порядка имеет корни Сведение системы к одному дифференциальному уравнению высшего порядка. Следовательно, Сведение системы к одному дифференциальному уравнению высшего порядка. Функции Сведение системы к одному дифференциальному уравнению высшего порядка и Сведение системы к одному дифференциальному уравнению высшего порядка в соответствии с соотношениями Сведение системы к одному дифференциальному уравнению высшего порядка и Сведение системы к одному дифференциальному уравнению высшего порядка после дифференцирования полученного для Сведение системы к одному дифференциальному уравнению высшего порядка выражения имеют вид: Сведение системы к одному дифференциальному уравнению высшего порядка и Сведение системы к одному дифференциальному уравнению высшего порядка.

На этой странице размещён краткий курс лекций по высшей математике для заочников с теорией, формулами и примерами решения задач:

Высшая математика краткий курс лекций для заочников

Возможно вам будут полезны эти страницы:

Линейные неоднородные уравнения с постоянными коэффициентами
Метод вариации произвольных постоянных
Решение систем дифференциальных уравнений с помощью характеристического уравнения
Задачи, приводящие к дифференциальным уравнениям с примером решения