ФСР однородного ЛДУ с постоянными коэффициентами в случае, когда характеристическое ур-ие имеет кратные корни Метод вариации произвольных постоянных для неоднородного ЛДУ порядка n Пусть дано ур-ие:  и пусть , C1-Cn-произв. постоянные – общее решение соответсвующего однородного ур-ия L[y]=0 Ищем  Где непрерывно дифф-мы на I, подлежащее определению =1…n L[ ; Наложим на дополнительные ограничения:  Положим  Тогда  Тогда  Вычислим:  Для определения получим систему из n уравнений:  Главный определитель системы: W(x)=W[ - определитель Вронского  Т.к. - линейно независимые решения ур-ия (9), то по теореме 3: для . Следовательно система (13) имеет единственное решение на промежутке I, которое находится по теореме Крамера: , где получаем из W(x) заменой i-го столбца на столбец      ФСР однородного ЛДУ с постоянными коэффициентами в случае простых корней характеристического ур-ия(действительных или комплексных) Все решения ур-ия (13) определены на  L(V)- множ-во всех линейных операторов действующих в V(линейное пр-во). Опред.: Для A+B ;  (   Поставим в соответствие ур-ию (13) и оператору L многочлен от переменной t вида: (15) Ясно что L(D)=l(D) (14) Опред.:Многочлен называется характеристическим многочленом однородного ЛДУ (13) и оператора (14) Теорема:Функция , где является решением ур-ия (13) т. и т.т. когда - есть корень характеристического многочлена (15) Док-во:  Т.е.  Теорема(ФСР ЛДУ):Пусть корни характеристического ур-ия (15) попарно различны, тогда функции образуют ФСР ур-ия (13) и общее решение имеет вид: , где - произвольные комплексные постонные. Док-во:Т.к. – корни ур-ия (15) то по теореме 6, экспоненты - являются решениями ур-ия (13). Т.к. , то функции … - линейно независимы. Их n и опр. линейно независимы след-но образуют ФСР. а)Действительный случай:  (17)  – многочлен с действительными коэффициентами – корни этого многочлена 1)   2) ,     Re Im(  Если f(x)=u(x)+iv(x) – решение (17), то u(x),v(x) - решение (17) |à решения ур-ия (17) линейно | àнезависимы б)Общий случай:Пусть - ращличные действительные корни характеристического ур-ия, - различные корни характеристич. ур-ия n=k+2m, ФСР имеет вид:   Общее решение:  , – действительные произвольные корни ФСР однородного ЛДУ с постоянными коэффициентами в случае, когда характеристическое ур-ие имеет кратные корни  (15) Опред.:Говорят что число является корнем многочлена кратности k,если где многочлен степени(n-k), . Пусть – корень кратности k:  ; Рассмотрим     Теорема8:Пусть является корнем кратности k характеристического многочлена тогда функции , являются решением ур-ия (13). Док-во: Т.к. – корень кратности k    Т.е. для Функция - решение ур-ия (13) Лемма5:Для различных чисел  Система функций:  линейно независима на  Теорема9:Пусть различные – корни характеристического многочлена кратности – соответственно. Тогда общее решение ур-ия (13) имеет вид: , где – многочлен степени с произвольными комплексными коэффициентами j=1…s;  Док-во: Т.к. - корень характеристического многочлена  решения ур-ия (13) Согласно Лемме 5 эти функции линейно независимы на их Следовательно построенная система – ФСР ур-ия (13) и  где –произвольная постоянная. А)Действительный случай:   
1)Пусть (  – действительные решения 2)  ;  Комплексные функции теорема 8:  – решение ур-ия (17)  По теореме: Re  Im – решения ур-ия (17)  Общий случай: Пусть действительные корни для ур-ия (17) кратности соответсвенно, – комплексные корни ур-ия (15) кратности соответственно  Тогда общее решение ур-ия (17) имеет вид:  где -многочлен степени –многочлены степени с произвольными действительными коэффициентами. |