Пусть даны 2 комплексных числа ,
Сумма двух компл. чисел –комплексное число . Разность:
Произведение:
Св-ва:
(коммутативность)
, ,
сущ-ет нейьральный элемент , такой, что
сущ-ет единичный элемент , такой, что ,
Для любого сущ-ет такой элемент , что
з-н ассоциативности:
-ной степенью компл. числа наз комплексное число
Деление компл. чисел:
Пр.
Лемма
Тригонометрическая форма комплексного числа. Пусть и даны прямоуг. и номерная с-ма координат, тогда . Тогда –тригонометрич. форма.
Переход от алгебраической формы к тригонометрич. осущ-тся по ф-ле: ,
Теорема. Пусть комплексные числа и заданы тригонометрич. формой , тогда
Следствие:
Пр.
Извлечение корня из комплексного числа
Корнем –ной степени, из компл. числа наз комплексное число , для к-рого . обознач. .
Алгебраическое ур-ние –ной степени над полем комплексных чисел имеет ровно корней – ф-ла Муавра. Корень –ной степени из комплексного числа , записанного в тригонометрической форме вычисляется по ф-ле
Вопрос №36.Дифференциальные ур-ния.
ДУ наз соотношение, связывающее независимую переменную , искомую ф. и ее производную. Если искомая ф. есть ф-я одной независимой переменной, то ДУ наз обыкновенным. Порядок старшей производной, входящей в ДУ наз порядком данного ур-ния.
Общий вид ДУ –ного порядка . (1)
Ф-ия y=f(x), кот-я при подстановке в ур-е (1) обращает этоур-е в тождество, наз-ся решением этого ур-я.
ДУ 1-го порядка имеет вид: F(x,y,y’)=0 (2) или y’=f(x,y)(3) в случае, если y’ можно выразить относительно x и y
Реш-е ур-я (3) наз-ся общим реш-ем этого ур-я.
Реш-е может получаться в неявной форме Ф(x,y,c)=0 – наз общим интегралом.
Реш-е, кот получается из общего при некотором фиксированном значении С наз частным решением. Условия, что при x=x0 ф-ия y=y0 наз начальным условием, кот-е позволяет из общего реш-я выделить частное.
Ур-я с разделяющимися переменными.
Ур-е вида наз ур-ем с разделяющимися переменными. Это ур-е можно записать в виде:
, домножим на :
Вычислим:
Однородные ДУ
Ф-ия f(x,y) наз однородной измерения М если имеет место тождество f(xt,yt)=tm(x,y)
f(x,y) = x2-3xy+2y2
f(tx,ty)=(tx)2-3(tx)(ty)+2(ty)2=t2(x2-3xy+2y2)=t2f(x,y) – однородная ф-ия измерения t.
Ур-е M(x,y)dx+N(x,y)dy=0 наз однородным ДУ 1-го порядка, если ф-ии M и N однородные ф-ии одного и того же измерения.
С помощью подстановки y=ux, где u – искомая ф-ия, зависящая от x, ур-е сводится к ур-ю с разделяющимися переменными.
Линейные ДУ 1-го порядка: Ур-е вида y’+p(x)y=q(x)
Для реш-я исп-ют подстановку y=uv; dy=vdu+udv
Ф-ию подбирают т.о., чтобы =0.
Метод Лагранжа.
Линейное ДУ 1-го порядка наз линейным если
Y’+py=0
Для ур-й 1-го порядка это ур-е с разделяющимися переменными. Метод Лагранжа заключается в следующем: сначала мы решаем соответственно однородное ур-е, полученная ф-ия содержит С. Для реш-я исходного ур-я подбираем С т.о., чтобы реш-е однородного ур-я давало реш-е исходного, считая С зависящей от x.
ДУ второго порядка
Общий вид: F(x,y,y’,y’’)=0. Общее реш-е содержит 2 независимые произвольные постоянные с1 и с2. Если заданы начальные условия y(x0)=y0, y’(x0) = y’0, то из с-мы можно найти произв постоянные с1 и с2, тем самым найти частное реш-е
Ур-я 2-го порядка решаются путём применения неопределённого интегрирования в след случаях:
1. Пусть
; ; ;
;
+c
2.
Положим , тогда
=> данное ур примет вид: , те получаем ур 1-го порядка с разделяющимися переменными.
Однородные линейные ДУ 2-го порядка имеет вид: ; p,q – нек действительные числа.
Искать решение в виде
λ2+pλ+q=0 – характеристическое ур-е.
1 случай: ур-е имеет 2 действит корня, λ1≠ λ2, тогда общее реш-е имеет вид:
2 случай: ур-е имеет 2 действит совп корня λ1= λ2= λ
Общее реш-е:
3 случай: корни квадратного ур-я мнимые: λ1,2= ,
Общий вид:
Линейные неоднородные ДУ 2-го порядка с постоянными коэффициентами:
Т. Общее реш-е неоднородного ЛДУ 2-го порядка с пост коээф-ми равно решения соответствующего однородного ур-я и частноо реш-я исходного неоднородного ур-я.
Нахождение частного реш-я неоднородного ур-я:
1. Пусть правая часть – показательная ф-ия,
a≠0:
а) m не явл корнем характеристического многочлена, тогда частное реш-е в виде:
б) если характеристическое ур-е имеет 2 разл действ корня, один из кот-х = m, то частное реш-е в виде:
в) если корни характеристического ур-я совпадают и равны m, то частное реш-е в виде:
2. Правая часть неоднородного ур-я – тригонометрическая ф-ия
Частное реш-е в случае, когда ± ki не явл-ся корнем характеристического ур-я
Если же ki явл корнем хар-го ур-я, то частное реш-е в виде:
3. Правая часть линейного ур-я предст собой многочлен Pn(x), тогда частное реш-е в случае когла q≠0 будем искать в виде Qn(x)
Если q=0, p≠0, тогда в виде xQn(x).