Второго порядка
Дифференциальным уравнение второго порядка называется соотношение вида
.
Общее решение дифференциального уравнения второго порядка содержит две произвольные постоянные
.
Наиболее простыми из дифференциальных уравнений второго порядка являются уравнения, разрешенные относительно второй производной и имеющие вид
.
Их решение находят двукратным интегрированием:
,
.
Пример. Решить уравнение .
Решение. Находим
,
.
Дифференциальные уравнения
Второго порядка
С постоянными коэффициентами
Линейным однородным уравнением второго порядка с постоянными коэффициентами называется уравнение вида
где и – постоянные величины.
Для нахождения общего решения однородного уравнения составляется характеристическое уравнение
.
Структура общего решения однородного уравнения зависит от характера корней:
§ если корни вещественные, различные, т.е. , то общее решение уравнения имеет вид:
§ если корни вещественные, кратные, т.е. , то общее решение уравнения имеет вид:
§ если корни комплексные, т.е. , то общее решение уравнения имеет вид
Пример. Решить уравнение .
Решение. Ему соответствует характеристическое уравнение , корнями которого являются . Следовательно, общее решение однородного уравнения имеет вид
.
Пример. Решить уравнение .
Решение. Ему соответствует характеристическое уравнение . Найдем его корни:
.
Корни вещественные кратные, т.е. , Следовательно, общее решение уравнения имеет вид:
.
Пример. Решить уравнение .
Решение. Ему соответствует характеристическое уравнение . Найдем его корни:
.
Действительная часть , мнимая часть . Следовательно, общее решение однородного уравнения имеет вид
.
8. Числовые ряды |
Рядом называется сумма бесконечного множества слагаемых
являющихся членами бесконечной последовательности.
Числа называются членами ряда.
Сумма первых членов ряда называется -ой частичной суммой.
.
Ряд называется сходящимся, если последовательность его частичных сумм при имеет конечный предел:
Этот предел называется суммой сходящегося ряда.
Если не существует или бесконечен, то ряд называется расходящимся.
Пример. Написать -ый член ряда по данным первым его членам.
1. Ответ: .
2. Ответ: .
3. Ответ: .
Необходимый признак
Сходимости числового ряда
Если ряд сходится, то его общий член при , т.е.
.
! Этот общий признак не является достаточным, т.е. из того, что общий член стремиться к нулю при , нельзя сделать вывод о сходимости ряда. Но если общий член не стремится к нулю, то ряд расходится.
Пример. Исследовать на сходимость ряд
Решение. Проверим, выполняется ли необходимое условие сходимости ряда, а именно . В наше случае , тогда
.
Так как необходимое условие не выполняется, то этот ряд расходится.
Ряд, членами которого являются только положительные числа, называется знакоположительным.