1. Дифференциальное уравнение второго порядка, его общее решение и начальные условия.
Дифференциальное уравнение второго порядка,разрешенное относительно у", имеет вид:
.
| (6.41)
|
В общее решение уравнения второго порядка входят две произвольные постоянные и .
Функция , удовлетворяющая уравнению (6.41), называется его общим решением.
Рассмотрим два частных случая, когда уравнение второго порядка (6.41) сводится к дифференциальному уравнению первого порядка.
1) Пусть в правой части уравнения (6.41) отсутствует функция и ее производная , т.е. уравнение имеет вид
.
| (6.42)
|
В результате двукратного последовательного интегрирования получаем общее решение этого уравнения:
.
| (6.43)
|
2) Пусть в правой части уравнения (6.41) отсутствует функция , т.е. уравнение имеет вид
.
| (6.44)
|
В этом случае обозначим , тогда . Подстановка этих выражений в уравнение (6.44) приводит его к уравнению первого порядка вида
.
| (6.45)
|
общим решением этого уравнения будет функция . Отсюда получаем уравнение или .
Интегрируя последнее соотношение, получим общее решение уравнения (6.44): .
6.7. Линейные однородные дифференциальные уравнения