Image from the Biodiversity Heritage Library.
Contributed by Museum of Vertebrate Zoology, University of California, Berkeley.
| www.biodiversitylibrary.org
Transcription
Вестник Московского университета, серия математика и механика №4
Следовательно, в этом случае можно говорить о том, что система (1) имеет решение вида:
y(t) = C e^{λt} + ∫_0^t K(t-τ)f(τ)dτ
где λ — корень характеристического уравнения системы,
C — произвольная постоянная,
K(t) — функция, определяемая из уравнения:
K'(t) + aK(t) = b e^{λt},
при начальном условии K(0) = 0.
Решение этого уравнения можно найти методом вариации произвольных постоянных. Общее решение однородного уравнения имеет вид:
K_h(t) = C_1 e^{-at}.
Частное решение ищем в виде:
K_p(t) = C_2 e^{λt}.
Подставляя K_p(t) в неоднородное уравнение, получаем:
C_2 λ e^{λt} - a C_2 e^{λt} = b e^{λt},
откуда следует:
C_2 (λ - a) = b,
значит:
C_2 = b / (λ - a).
Таким образом, общее решение неоднородного уравнения имеет вид:
K(t) = C_1 e^{-at} + [b / (λ - a)] e^{λt}.
Применяя начальные условия K(0) = 0, найдем значение постоянной C_1:
C_1 + b / (λ - a) = 0,
откуда:
C_1 = -b / (λ - a).
Подставляя найденные значения постоянных в общее решение, получаем окончательный ответ:
K(t) = [-b / (λ - a)] e^{-at} + [b / (λ - a)] e^{λt}.
Итак, мы нашли функцию K(t), которая позволяет записать решение исходной системы дифференциальных уравнений в виде интеграла.