Рефераты по теме Математика

Реферат Линейные системы дифференциальных уравнений с периодическими коэффициентами скачать бесплатно

Скачать реферат бесплатно ↓ [83.13 KB]

Текст реферата Линейные системы дифференциальных уравнений с периодическими коэффициентами

Министерство общего и профессионального образования Российской Федерации Донской Государственный Технический Университет кафедра “Высшей математики” _______________________________________________________ Линейные системы
 дифференциальных уравнений с периодическими коэффициентами доклад по математике Выполнил Груздев Владимир Викторович студент группы У-1-47 Руководитель

Братищев Александр Васильевич

г.Ростов-на-Дону 2000 г.
Доклад посвящен теме, которой,по мнению автора,
в курсе дифференциального исчисления уделено
недостаточное внимание,
"СЛДУ с периодическими коэффициентами". Приведены основные определения, теоремы,
на основе которых можно искать решения
(периодические) подобных систем. Рассмотрены несколько примеров на тему.
Содержание. 1.     Однородная линейная система дифференциальных уравнений
с периодическими коэффициентами…………………….…….…………..4 2.     Неоднородная линейная система дифференциальных уравнений с периодическими коэффициентами..…………………………………………6 Примечания………………………………………………...…………………..7 Примеры………………………………………………………………….…….8

1.    

Рассмотрим систему линейных дифференциальных уравнений ż = F(t)z  (- ¥ < t < + ¥),              (1) где F(t) — непрерывная периодическая матрица с периодом w: F(t + w) = F(t). Пусть z1(t), …, zn(t) — фундаментальная система решений для системы уравнений (1), определяемая начальными условиями zj(0) = ej  (j = 1, …,n),                  (2)
где ej = {dj1, …, djn} (см. примечание 1). Поскольку матрица F(t) периодическая, функции z1(t + w), …, zn(t + w) также образуют фундаментальную систему решений.  Таким образом каждая из функций zj(t + w)­­­­ будет линейной комбинацией zk(t) (k = 1, …, n) с постоянными коэффициентами (см. примечание 2), поэтому где с­­jk (j, k = 1, …, n) — постоянные. Последние  соотношения можно записать в виде Z(t + w) = Z(t)C,                       (3) где Z(t) — фундаментальная матрица решений zj­(t) (j = 1, …, n), а С = (сjk) — постоянная матрица. В силу (1) и (2) матрица Z(t) удовлетворяет условиям Ż = F(t)Z,  Z(0) = E. Полагая в равенстве (3) t = 0, получим Z(w) = C. Таким образом, Z(t + w) = Z(t)Z(w).                              (4) Матрица Z(w) называется матрицей монодромии системы уравнений (1). Очевидно çZ(w)ç ¹ 0. Собственные значения матрицы Z(w) называются мультипликаторами системы уравнений (1). Отметим, что если матрица F(t) действительная, то матрица монодромии также действительная, однако мультипликаторы будут, вообще говоря, комплексными числами. Теорема 1. Для того чтобы комплексное число r было мультипликатором системы уравнений (1), необходимо и достаточно, чтобы существовало такое нетривиальное