Студопедия
Случайная страница | ТОМ-1 | ТОМ-2 | ТОМ-3
АрхитектураБиологияГеографияДругоеИностранные языки
ИнформатикаИсторияКультураЛитератураМатематика
МедицинаМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогика
ПолитикаПравоПрограммированиеПсихологияРелигия
СоциологияСпортСтроительствоФизикаФилософия
ФинансыХимияЭкологияЭкономикаЭлектроника

1) ДИ: задача, приводящая к понятию ДИ; определение ДИ; классы интегрируемых функций; свойства ДИ; вычисление ДИ для прямоугольной области(вывод); для произвольной области(вывод); изменение 1 страница



1. Двойной интеграл

1) ДИ: задача, приводящая к понятию ДИ; определение ДИ; классы интегрируемых функций; свойства ДИ; вычисление ДИ для прямоугольной области(вывод); для произвольной области(вывод); изменение порядка интегрирования ДИ

Задача, приводящая к ДИ – вычисление объема тела, ограниченного непрерывной ф-й z= f (x, y).

Пусть: 1) в ограниченной замкнутой области D с площадью s задана ограниченная функция f (x, y); 2) разбиение области на подобласти Dk с площадями Δ Dk и диаметрами dk, – диаметр разбиения и ; 3) зафиксируем точки Mk 4) построим интегральную сумму I(dk, Mk)= . О п р е д е л е н и е. Конечный предел I интегральной суммы In при , не зависящий от способа разбиения области D и выбора точек Mk, называется двойным интегралом от функции f(x,y) по области D и обозначается: In=

Классы интегрируемых по Риману ф-й:1)непрер-е на D; 2)кусочно-непрер-е, с конечным числом линий и точек разрыва на D (1-го рода)

Свойства ДИ: 1)

2)

3)

4) Если m , то ms s – пл-дь D (теорема об оценке)

5) m ,

, ср.точка. (теорема о среднем)

6) Если f(x,y) 0 то

7) Если f(x,y) g(x,y) , то

8) Если

2. Замена переменных в двойном интеграле.

х=х(u,v) u=u(x,y)

y=y(u,v) (1) v=v(x,y) (2)

ÎD ÎP

(1) - называется непрерывная, если функции х=х(u,v), u=u(x,y), y=y(u,v), v=v(x,y) непрерывны.

Определение: Если существую производные xu, xv, yu, yv то (1)и (2) называются дифференцируемые или гладкими преобразованиями, чтобы преобразования были гладкими необходимо

õ= ≠0; õ- Якобиан

I-

х=х(u,v); y=y(u,v) (u.v)ÎP

x1=x(u+Du.v)=x(u,v)+Dux

x2=x(u,v+Dv)=x(u,v)+Dvx

y1=y(u+Du.v)=y(u,v)+Duy

y2=y(u,v+Dv)=y(u,v)+Dvy

Ds(MM1M2M3)»(площадь параллелограмма построенного на векторах )=

= ( =|x1-x=-x(u,v) + (x(u,v)+ Du)» Du

 

3. П-Тройной Интеграл

Пусть f(x,y,z) определена в VCR2

1) V={V1,V2,…,Vn} d-диаметр Vi; Vi-объём Vi

2) Mi(ƺ,η,ӡ)ϵVn

3) F(Mi)∆ѵ=

d=наиб{d}

П- Свойства тройного интеграла

Все свойства совпадают со свойствами двойного интеграла

П-Вычисление

а) повторный интеграл

б) Теорема. Если f(x,y,z) интегрируема по Риману в области V Ǝ повторный интеграл (3),то

V-правильная в направлении Oz

Замечание: если V-правильная в направлении Оx, то

 

4. Замена переменной в ТИ (геометрический вывод для общего случая); переход в ТИ к цилиндрическим и сферическим координатам.

а) переход к цилиндрическим координатам

M(x,y,z)=M(ρcos(φ), ρsin(φ),z) (2)

(x,y,z)↔(ρ, φ,z)

(1) (1’)

(2)

 

 

это знак якобиана если что;) dV=dxdydz= dρdφdz (3)

(4)

 

5. 10 Объём тела постоянной плотности m=1



V=∫∫∫dV=∫∫∫dxdydz

20 Если m=m(x,y,z) – объёмная плотность, то

m=∫∫∫m(x,y,z)dxdydz=∫∫∫mdV

 

6.криволинейные интегралы: 1)пусть переменная t с помощью отображений x=x(t),y=y(t),z=z(t) отображает [ R’ в Г (1);2) тогда x(t),y(t),z(t) – координаты вектор-функции (2) и определяет некоторую кривую в пространстве,т.е. x=x(t), y=y(t),z=z(t),t параметр.уравнение кривой в пространстве.Если t –время,то (3)-уравнение траектории движения.3)если предшествует точке M(, т.е. M[x( y(,z( ] предшествует M[x( y(,z( ]. Г: t) .если .если M( t x(0)=x(2 ),y(0)=y(2 )=0.

 

y1-y=(y(u,v)+ Du)-y(u,v)» Du

x2-x=(x(u,v)+ Dv)-x(u,v)= Dv 1

y2-y=(y(u,v)+ Dv)-y(u.v)= Dv|= = |DuDv|=| | |DuDv|»

»Ds(MM1M2M3)

ds(в системе oxy)= dudv(в системе ouv)

ds=|õ|dudv

Вывод: I- =| х=х(u,v) P(ouv)«D(oxy)|= .

y=y(u,v)

ds=|õ|dudv

Переход к полярной системе координат.

x=rcosj r=

y=rsinj tgj=

х=х(j,r) r=r(x,y)

y=y(j,r) j=j(x,y)

 

r=const® =const®x2+y2=r2

Линии j=const в ДСК криволинейных координат. Якобиан преобр.при переходе к ПСК это ДСК.

õ= = =|(rcos2j+rsin2j)|=|r|1=r

Вывод: I- =| x=rcosj P(«D|= .

y=rsinj

ds=rdrdj

 

Вычисление ДИ для прям-ой области:

Теорема: Пусть задана П= , и 1) ; 2) , тогда

Док-во:

0≤k≤n 0≤l≤m

(А) ;

(В) ;

Рассмотрим:

– условие существования ДИ

ДИ по произвольной области(ДСК)

Т. Пусть задана область,прав-я в направлении ОУ: 1) ; 2) , Тогда:

Д-во: заключим D в прямоугольник. Введем

(С)

(D)

б) Переход к сферическим координатам

ψ-отсчитывается от Oz по часовой стрелке

r-радиус-вектор точки M

Пусть -новые координаты, тогда:

(5) (5’)

dxdydz=

 

 

 

7.Криволинейные интегралы 2 рода

Определение: Конечный предел интегральной суммы In при λ→∞,не зависящий от точек Mi,называется криволинейным интегралом

второго рода от функций P,Q,R по пути L:

In=

Определение (еще одно хз какое лучше): Если вдоль кривой L определены функции P(M) = P(x, y, z),

 

Q(M) = Q(x, y, z), R(M) = R(x, y, z) и существуют интегралы: , , ,то и их сумму называют криволинейным интегралом второго рода (общего вида) и полагают: = + + (1)

 

8.Независимость КИ-2 от пути интегрирования. Восстановление функции по ее полному дифференциалу.

Рассмотрим криволинейный интеграл dy

Пусть = (1) т.е.

- =0

Тогда на основании свойств КИ имеем

+ =0

т.е КИ по замкнутому контуру L

=0 (2)

Таким образом, из условия, что для любых точек M и N КИ не зависит от формы соединяющей их кривой, а зависит только от положения точек, следует, что криволинейный интеграл по любому замкнутому контуру равен нулю

Теорема Пусть во всех точках области D функции Х(х,у) и Y(x,y) вместе со своими частными производными и непрерывны. Тогда для того чтобы КИ-2 по любому замкнутому контуру L, лежащему в области D, был равен нулю, т.е. чтобы

=0, где P= , а Q=

Необходимо и достаточно выполнение равенства

= (3)

 

9. Дифференциальным уравнением (ДУ) порядка “n” называется уравнение;, связывающее аргумент х, функцию f и ее производные функции, порядок старшей из которых равен “n”, при этом ДУ относительно функции одной переменной (к=1) называют «обыкновенным ДУ», а ДУ относительно функции нескольких переменных (k>1) и ее частных производных называют «ДУ в частных производных».

А) ДУ-(1) будет однородным если f(x) тождественно равен 0, f(x)=0 для всякого x пренадлежащего <а,b>

Б)ДУ-(1) неоднородным, если f(х)ǂ0 для всякого х пренадлежащего <а,b>

В)y=y(x) решение ДУ-(1)

Оператор: L(y)=P0(x)*y(в степени n)+P1(x)*y(в степени n-1)+…+Pn*y

T! О структуре общего решения ОЛДУ-n

Если y1, y2…yn-ФСР ОЛДУ-n

L(y)=0

L()=(…)(в степени n)+A1(…)(в степени n-1)+…An(…), то общее решение имеет вид: y=C1*y1+C2*y2…Cn*yn

Т1 Если y1 y2-решение, то y1+y2-тоже решение

Т2 Если y1-решение, то С1*y1-тоже решение, где С-const

 

10. ДУ первого порядка: основные понятия и определения. Теорема о существовании и единственности задачи Коши для ДУ-1(без док-ва)

1. Решение уравнения с разделяющимися переменными

2. Понятие однородной функции n-ого измерения однородные ДУ-1, их решение

3. Линейные ДУ-1: определение, отыскание общего решения методом Бернулли.

4. ДУ-1 Бернулли: определение, отыскание общего решения

Основные понятия и определения

1. Дифференциальным уравнением (ДУ) порядка “n” называется уравнение, связывающее аргумент х, функцию y и ее производные функции.

F(x,y,y',y'',..y(n))=0

2. Старшая производная задана неявно.

3.Порядок старшей производной – порядок ДУ.

4.Если у=у(х), то ДУ- обыкновенное. Если у=у(x,t,ω), то F(x,t,ω, , , )=0-уравнение в частных производных.

5. у=у(х)-решение ДУ, если при подстановке в ДУ получаем тождество.

6. у=у(х,С1, С2….Сn), где С1, С2….Сn- произвольные постоянные- общее решение.

7. у=у(х), х=х(у) удовлетворяющее этому ДУ, но не входящие в общее решение- особое решение

8. Если в общем решении у=у(х,С1, С2….Сn) произвольным постоянным придать конкретное значение, то имеем частное решение.

9. Отыскание решения - интегрирование ДУ.

10. Если решение ДУ записано через интегралы, то говорят, что решение – квадратуры(даже если интегралы неберущиеся)

Теорема о существовании и единственности задачи Коши для ДУ-1(без док-ва)

а)Пусть дано уʹ=f(x,y): 1. Д-область существования f(x,y)

2. f(x,y), непрерывны в Д, тогда для всякого (х00)

существует решение у=у(х), такое что у(х0)=у0

 

б) Если решениям ДУ-1 у=у1(х) и у=у2(х) совпадают в одной точке, то они тождественны.

 

11. Дифференциальные уравнения высшего порядка: основные понятия и определения. Три типа ДУ высшего порядка, допускающие понижение порядка.

Основные понятия и определения.

10 ДУ- уравнение связывающее независимую переменную х с искомой функцией y(x) и её производными

. (1) (1)

(2)

(1) – ДУ – неразрешённое относительно старшей производной

(2) – ДУ – разрешённое относительно старшей производной y(n) (в нормальном виде)

20 Порядок старшей производной называется порядком ДУ

30 y=y(x), то ДУ называется обыкновенным

40 y=y(x, t, ω) - уравнение в частных производных

50 y=y(x) – решение, если при подстановке ДУ получится тождество

60 y=y(x, C1, C2,…, Cn), где C1, C2,…, Cn – общее решение ДУ-n

70 y=y(x), x=x(y) удовлетворяющие данному ДУ, но не входящие в общее решение, называются особым решением

80 Если в общем решении y=y(x, C1, C2,…, Cn) произвольные постоянные – конкретные значения C1=C01, C2=C02,…, Cn=C0n, то имеем частное решение ДУ

90 Отыскание решений ДУ называется интегрированием ДУ

«решить ДУ», «проинтегрировать ДУ» - синонимы

100 Если решение ДУ записано через интеграл, то говорят, что решение найдено в квадратурах, даже, если эти интегралы не выражены в элементарных функциях

Ф(x, y, C1, C2,…, Cn)=0 – общий интеграл

y=y(x, C1, C2,…, Cn) – общее решение

ДУ-n, допускающие понижение порядка

10 y(n)=f(x) - ДУ-1 относительно y(n-1), с разделяющимися переменными

d(y(n-1))=f(x)dx ∫d(y(n-1))=∫f(x)dx+C y(n-1)=∫f(x)dx+C

 

12)Линейные ДУ высшего порядка(ДУ-n): однородные, неоднородные. Однородные ДУ-n: доказать теоремы о свойствах решений, понятие фундаментальной системы ЛОДУ-n. Доказать теорему о структуре общего решения ЛОДУ-n.

(1)

Если при всех рассматриваемых значениях x ф-я то уравнение (1) наз-ся линейным однородным, в противном сл-е он наз-ся лин-но неоднородным.

Введем оператор: (2)

С помощью оператора (2) ур-е (1) примет вид:

ЛОДУ-(n) Свойства решений

Т1 Если - решения, то - тоже решения

Д-во:

Тогда:

Т2 Если - решение, то -тоже решение, где

Д-во: , тогда

Понятие ФС ЛОДУ-(n)

Т опред. на были лин-но незав-мы, необходимо и достаточно чтобы Вронскиан хотя бы в одной точке на

Т Если Вронскиан в точке , то он не равен о ни в одной точке

О n - лин-но незав-х решений ЛОДУ-(n) наз-ся фундаментальной системой решений (ФСР)

 

Доказательство Рассмотрим произвольный замкнутый конутр L, в области D, и для него напишем формулу Грина:

)dxdy=

Если выполняется (3), то двойной интеграл тождественно равен нулю, и следовательно

=0

Таким образом достаточность доказана

НУ

Если равенство (2) выполняется для любой замкнутой кривой L, в области D, то в каждой точке этой области выполняется (3)

Допустим напротив, что равенство (2) выполняется, т.е.

=0

А условие (3) не выполняется - хотя бы в одной точке. Например в точке Р(x0,y0), имеем равенство

- >

Т.к. в левой части неравенства стоит непрерывная функция, то она будет положительна и больше некоторого числа >0 во всех точках достаточно малой области G. Содержащей точку Р(x0,y0). Возьмем двойной интеграл по этой области от разности - . Он будет иметь положительное значение.

Действительно: )dxdy> dxdy= = G>0

Но по формуле Грина левая часть последнего неравенства равна нулю, что противоречит условию (2), а значит предположение - неверно, отсюда вытекает, что - = во всех точках области D

 

Свойства КИ-2:

1) Если функции P(M), Q(M), R(M) непрерывны на кривой (АВ), то интеграл (1) существует

2) При изменении направления кривой (то есть перемены местами начальной и конечной ее точек) криволинейный интеграл 2-го рода меняет знак: = -

Про работу: Работа при перемещении тела в силовом поле вдоль кривой C выражается через криволинейный интеграл второго рода:

A= , где − сила, действующая на тело, − единичный касательный вектор (рисунок 1). Обозначение * означает скалярное произведение векторов и .

Механически КИ-2 представляет собой работу переменной силы , точка приложения которой описывает кривую L

Вычисление КИ-2: Если линия AB задана в параметрической форме:x=x(t), y=y(t), z=z(t), t1≤t≤t2, где x(t), y(t), z(t) – непрерывно дифференцируемые функции, и при изменении параметра t от t1 к t2 кривая описывается именно от точки A к точке B, то

=

Причем КИ-2 существует, если существует определенный интеграл

 

Решение уравнения с разделяющимися переменными

уʹ=f(x)*g(y) = f(x)*g(y) |* = f(x)*g(y)* |/g(y)≠0 = f(x)*

= - общее решение

Понятие однородной функции n-ого измерения однородные ДУ-1, их решение

f(x,y)- однородная измерения m, если f(tx, ty)=tm*f(x, y)

Метод решения однородного ДУ-1:

f(x, y)=f(tx, ty) уʹ= f(x, y)=f(tx, ty) => уʹ= f(tx, ty)

Пусть t= уʹ= f( *x, *y)=f(1, )

уʹ= f(1, ) =>однородное ДУ-1 можно сделать зависимым только от отношения () (5)

=u(x) y=u(x)*x уʹ= = *x+u (6)

(6) в (5): *x+u= f(1, u) – ДУ-1 с разделяющимися переменными.

Вывод: однородные ДУ-1 подстановкой =u(x) сводятся к уравнению с разделяющимися переменными.

Линейные ДУ-1: определение, отыскание общего решения методом Бернулли.

Если q(x) 0 для всякого х Д, то уʹ+p(x)*y=0- однородное линейное ДУ-1.

Если q(x) , то уʹ+p(x)*y= q(x)- неоднородное линейное ДУ-1.

общего решения методом Бернулли

у=u(x)*v(x) (10)

= *v+u* *v+u* +p(x)*u*v= q(x)

a) =- p(x)*v |* v= (11)

Подставим v в б:

* =q(x) |* (12)

Ответ: (11), (12) в (10)

ДУ-1 Бернулли: определение, отыскание общего решения

уʹ+p(x)*y= q(x)*уm|/ уm≠0

m≠0

+ p(x)* = q(x) = z

= => => + p(x)*z = q(x) НЛДУ-1

Замечание: у=u*v – подстановка.

 

Задачи для L(y)=0

1)Найти общее решение (1): y=f(x,C1,c2,…Cn)

2)Задача Каши

L(y)=0

y(x0)=y0

y`(x0)=y1

y(в степени n-1)(xt)=y(n-1)

Геометрический смысл задачи Коши (НС), (НУ) заключается в том, чтобы во множестве всех интегральных кривых системы (НС) найти ту, которая проходит через точку (t0, x0)

Функция y=φ(x,c), зависящая от аргумента x и произвольной постоянной с называется общим решением ДУ в некоторой области Д, если она удовлетворяет двум условиям:

1. Она удовлетворяет уравнению при любых конкретных значениях с

2. Каково бы ни было задано условие y(x0)=y0, можно найти такое значение с = с0, что функция y=φ(x,c0) удовлетворяла этому условию.

Если общее решение ДУ задано в неявном виде, то оно называется общим интегралом дифференциального уравнения.

Частным решением ДУ называется любая функция y=φ(x,c0), которая получается из общего решения y=φ(x,c), при конкретном значении с.

Задача нахождения частного решения ДУ, удовлетворяющего заданному начальному условию, называется задачей Коши.

 

Т о структуре общего решения ОЛДУ-(n)

Если – ФСР ОЛДУ-(n)

, то общ. Решение ОЛДУ-(n) имеет вид:

, (2)

Д-во: имеем

А) Тогда

Б) Покажем, что задача Коши имеет единственное решение:

(3)

(2) в (3): (4)

(4) – система лин-х неодн-х алгебр-х ур-й. Она имеет единственное решение, если опред-ль системы не равен 0.

Значит (4) – единственное решение

Подставляя найденное значение в (2) получаем решение задачи коши. Теор. Доказана

 

снова понижаем порядок

- ДУ-1 с разделяющимися переменными

∫d(y(n-2))=∫(∫f(x)dx+C1)dx+C2 y(n-2)=∫(∫f(x)dx)dx+xC1+C2 и т.д.

20 F(x, y(k), y(k+1),…, y(n))=0 (1)

Нет явно k=1,2,…,n

k=n случай 10 y(n)=f(x)

(2) ,…, (3)

(2) и (3) в (1): ДУ-(n-k) (4)

Замечание: вопрос о решении (4) остался открытым; хорошо, если оно сводится к известным ДУ.

30 (5)

Нет явно «х»

Можно понизить порядок на единицу

(6) = = (7)

(8)

(9) (6)-(9) в (5):

(10)

Решение (10)

P=f(y,C1,C2,…,Cn-1) – общее решение (10)

=f(y,C1,C2,…,Cn-1) – ДУ-1с разделяющимися переменными

- общий интеграл ДУ (5)

 

14. Структура общего решения НЛДУ-n. (1)

Теорема: Если уоо-общее решение ОЛДУ-n L(y)=0 (2)

и учн-частное решенне ОЛДУ -n L(y)=f(x), то уоноочн (3)

Доказательство:

Дано:а) L(yoo)=0; L(yчн)=f(x), тогда L(yoo+yчн)= L(yoo)+ L(yчн)=0+f(x)=f(x)

б) Покажем, что для (1) задача Коши имеет единственное решение.

з.Коши:

L(y)=f(x) (1)

y(x0)=y0

y(x0)=y1

…………. (4)

y(n-1)(x0)=yn-1

Дано: yoo=C1y1+C2y2+…+Cnyn

yон= C1y1+C2y2+…+Cnyn+yчн (5)

Подставим (5) в (4):

C1y1(x0)+C2y2(x0)+…+Cnyn(x0) +yчн(x0)=y0

……………………………………………

C1y1(n-1) (x0)+C2y2(n-1) (x0)+…+Cnyn(n-1) (x0) +yчн(n-1) (x0)=yn-1

C1y1(x0)+C2y2(x0)+…+Cnyn(x0)= y0 -yчн(x0)

…………………………………………… (6)

C1y1(n-1) (x0)+C2y2(n-1) (x0)+…+Cnyn(n-1) (x0) = yn-1 -yчн(n-1) (x0)

(6) - Система линейных неоднородных алгебраических уравнений для нахождения С1,С2,…,Сn.

(6) - имеет единственное решение, если определитель системы ≠0.

=W(y1,y2,…,yn)|x=x0

Вывод: Задача Коши имеет единственное решение.

 

15. П-ОЛДУ с постоянными коэффициентами

L(y)=yn+a1yn-1+…+an-1y’+any=0 (11)

a1,a2,…,an-const

Метод Эйлера: ищем решение в виде y=eλx λ-const (12)

y’=λeλx,y”=λ2eλx…ynneλx (13)

(12) и (13) в (11)

L(eλx)= λneλx+a1 λn-1eλx+…+an eλx

L(eλx)= (λn+a1 λn-1+a2 λn-2+…+an) eλx

L(eλx)=P(λ) eλx≡0 (14)

eλx≠0 xϵ(-∞;∞)

Из (14) следует P(λ)≡λn+a1 λn-1+…an=0 (15)

Характеристическое уравнение(ху)

Задача. Интегрирование диф. уравнения свелось в

Случаи:

1. ХУ(15) имеет n различных вещественных корней

n решений λ1, λ2,.., λn y1= eλ1x,y2= eλ2x,…,yn= eλx(16)

W(eλ1X,…, eλnX)= eλ1X eλ2X … eλnX

λ1 eλ1X x2 eλ2X… λn eλnX

………………………

λ1n-1 eλ1X … λnn-1 eλnX

 

= eλ1X* eλ2X*… eλnX * I I …. I

λ1 λ2 …. λn ≠0 xϵ(-∞;∞)

λ1n-1 λ2n-1… λnn-1

определитель Вандер Монда т.е (16)-ФСР

Тогда yоо1y1+ с2y2+…+ сnyn= c1eλ1X + c2 eλ2X+…+ cn eλnX (17)

2. Среди корней XУ имеется комплексный корень λ1=α+iβ

Тогда имеется обязательно сопряжённый корень λ2=α+iβ

y1= eα+)x=eαx(cosβx+isinβx)= eαxcosβx+ ieαxsinβx=u(x)+iv(x)=y1(c волнистой чертой) y2(c волн.ч)= eα-=eαxcosβx-ieαxsinβx= u(x)+iv(x)

 

16. ЛНДУ-n с постоянными коэффициентами: отыскание частного решения методом неопределенных коэффициентов по виду правой части специального вида (все случаи доказвыать).

(1)

L(y)=0 (2) ОЛДУ-n

(3)

XY: (4)

(5)

1.А - не корень ХУ ( в (1))

yчн=Qm(x)=C0xm+C1xm-1+…+Cm,

yчн=C0mxm-1+…+Cm-1=Qm(x), Qm(x)-многочлен степени (m-1)

y’’чн=………..=Q’’m(x), Q’’m(x)-многочлен степени (m-2)

y(n)чн=…..=Q(n)m(x)

(6) и (7) в (1) и приравниваем коэффициенты при одинаковых степенях x в обеих частях получим: (m+1) – алгебраических выражений для определения C1………

1.Б λ1,2,3….,s=0-корень ХУ (4) кратности s, тогда уравнение (1) будет иметь вид:

a0y(n)+a1y(n-1)+…+an-sy(s)=f(x) (8)

ХУ: a0λn+a1λn-1+….+an-sλs=0

λ(a0 λn-s+a1 λn-1-s+…+an-s-1)=0

(8)-ДУ-n, допускающие понижение порядка, тип 20

(9) a0p(n-s)+a1p(n-s-1)+….+an-sp=f(x) НЛДУ-(n-s) порядка ХУ: a0 λn-s+a1 λn-s-1+….+an-s=0 (11)

при чем λ=0 – не корень ХУ (11), тогда по случаю 1.А Pчн=Qm(x)=C0xm+Cm, но Pчн=y(s)чн (смотри (9), тогда

y(s)чн=Qm(x) ДУ, допускающее понижение порядка (тип 1)

Достаточно: yчн=xsQm(x)

 

17.Числовые ряды: § . (1), , остаток ряда (3).Теорема: если ряд(1) сх-ся то остаток ряда тоже сх-ся. Дано: – конечное число( -сх-ся).доказать что:

=

-Конечное число слагаемых. . мысл:отбрасывание нескольких первых членов ряда не влияет на сходимость.Теорема:если ряд сходится,то остаток стремится к нулю. Доказательство: Дано: ,

 

18.Доказать теоремы:

(1) Sn= = a1+a2+a3+….+an (2) rn= = an+1+an+2+… остаток ряда (3)

Теорема о сходимости остатка ряда:

Если ряд (1) сходится, то остаток ряда (3) тоже сходится.

Дано: Sn=S-конечное число ( - сходится)

Доказать: lim rn,k= конечное число

a1+a2+a3+….+an + an+1+an+2+…

a1+a2+a3+….+ak+ak+1+ak+2+…

Sk= a1+a2+a3+….+ak

Sn= a1+a2+a3+….+an

rk= ak+1+ak+2+…

rn= an+1+an+2+…

Sn= Sk+ rn,k

rk= Sn- Sk, Sk-конечное число слагаемых

rn,k= (Sn- Sk)= Sn- Sk=S- Sk – конечное число,(я не знаю как сделать пояснения по ходу,в лекции в кружок обводили,

Поэтому буду в скобках писать Sn=S, Sk= Sk,и еще не уверен насчет того к чему стремятся пределы)

rn,k-остаток,это ряд(!!!!!!!!!!!!!!)

Смысл теоремы: отбрасывание нескольких первых членов ряда не влияет на сходимость этого ряда

Теорема о сходимости ряда к нулю:

Если ряд (1) сходится, то остаток rn стремится к 0

Доказательство: Sn=S

= a1+a2+a3+….+an + an+1+an+2+… (Sn и rn те же что и выше, rk- остаток,это ряд(!!!!!!!!!!!!!!))

Дано S= Sn+ rn=> rn=S- Sn

rn= (S- Sn)=S- Sn=S-S=0

 

19.Ряды с положительными членами. Теоремы сравнения. Модифицированный признак сравнения(доказать).Доказать достаточные признаки сходимости.\ Даламбера, Коши (радикальный, интегральный)

an (1)

(1) Всегда имеет сумму

А) Если S – конечна


Дата добавления: 2015-11-04; просмотров: 20 | Нарушение авторских прав







mybiblioteka.su - 2015-2024 год. (0.139 сек.)







<== предыдущая лекция | следующая лекция ==>