Термінова допомога студентам
Дипломи, курсові, реферати, контрольні...

Формула Якобі (реферат)

РефератДопомога в написанніДізнатися вартістьмоєї роботи

X ' n 1 (t) = n 1×11 (t) + n 2×21 (t) +. .. + nn x n 1 (t) x ' n 2 (t) = n 1×12 (t) + n 2×22 (t) +. .. + nn x n 2 (t). .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. x ' nn (t) = n 1×1 n (t) + n 2×2 n (t) +. .. + nn x nn (t), { { {. X ' 21 (t) = 21×11 (t) + 22×21 (t) +. .. + 2 n x… Читати ще >

Формула Якобі (реферат) (реферат, курсова, диплом, контрольна)

Реферат на тему:

Формула Якобі

Нехай x 1 ( t ) , . . . , x n ( t )  — лінійно незалежні розв’язки однорідної системи, W [ x 1 , . . . , x n ]  — визначник Вронського. Обчислимо похідну визначника Вронського.

d dt W [ x 1 , . . . , x n ] = d dt x 11 ( t ) x 12 ( t ) . . . x 1 n ( t ) x 21 ( t ) x 22 ( t ) . . . x 2 n ( t ) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . x n 1 ( t ) x n 2 ( t ) . . . x nn ( t ) rli = = d dt x 11 ( t ) x 21 ( t ) . . . x n 1 ( t ) x 12 ( t ) x 22 ( t ) . . . x n 2 ( t ) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . x 1 n ( t ) x 2 n ( t ) . . . x nn ( t ) | | | | | | .

x ' 11 ( t ) x 21 ( t ) . . . x n 1 ( t ) x ' 12 ( t ) x 22 ( t ) . . . x n 2 ( t ) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . x ' 1 n ( t ) x 2 n ( t ) . . . x nn ( t ) rli x 11 ( t ) x ' 21 ( t ) . . . x n 1 ( t ) x 12 ( t ) x ' 22 ( t ) . . . x n 2 ( t ) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . x 1 n ( t ) x ' 2 n ( t ) . . . x nn ( t ) rli + . . . + x 11 ( t ) x 21 ( t ) . . . x ' n 1 ( t ) x 12 ( t ) x 22 ( t ) . . . x ' n 2 ( t ) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . x 1 n ( t ) x 2 n ( t ) . . . x ' nn ( t ) rli | | | | | | = .

Оскільки для похідних виконується співвідношення.

x ' 11 ( t ) = 11 x 11 ( t ) + 12 x 12 ( t ) + . . . + 1 n x 1 n ( t ) x ' 12 ( t ) = 11 x 21 ( t ) + 12 x 22 ( t ) + . . . + 1 n x 2 n ( t ) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . x ' 1 n ( t ) = 11 x n 1 ( t ) + 12 x n 2 ( t ) + . . . + 1 n x nn ( t ) , { { { .

x ' 21 ( t ) = 21 x 11 ( t ) + 22 x 21 ( t ) + . . . + 2 n x n 1 ( t ) x ' 22 ( t ) = 21 x 12 ( t ) + 22 x 22 ( t ) + . . . + 2 n x n 2 ( t ) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . x ' 2 n ( t ) = 21 x 1 n ( t ) + 22 x 2 n ( t ) + . . . + 2 n x nn ( t ) , { { { .

x ' n 1 ( t ) = n 1 x 11 ( t ) + n 2 x 21 ( t ) + . . . + nn x n 1 ( t ) x ' n 2 ( t ) = n 1 x 12 ( t ) + n 2 x 22 ( t ) + . . . + nn x n 2 ( t ) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . x ' nn ( t ) = n 1 x 1 n ( t ) + n 2 x 2 n ( t ) + . . . + nn x nn ( t ) , { { { .

то після підстановки одержимо.

11 x 11 ( t ) + 12 x 12 ( t ) + . . . + 1 n x 1 n ( t ) x 21 ( t ) . . . x n 1 ( t ) 11 x 21 ( t ) + 12 x 22 ( t ) + . . . + 1 n x 2 n ( t ) x 22 ( t ) . . . x n 2 ( t ) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 x n 1 ( t ) + 12 x n 2 ( t ) + . . . + 1 n x nn ( t ) x 2 n ( t ) . . . x nn ( t ) rli | | | | | | d dt W [ x 1 , . . . , x n ] = x 11 ( t ) 21 x 11 ( t ) + 22 x 21 ( t ) + . . . + 2 n x n 1 ( t ) . . . x n 1 ( t ) x 12 ( t ) 21 x 12 ( t ) + 22 x 22 ( t ) + . . . + 2 n x n 2 ( t ) . . . x n 2 ( t ) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . x 1 n ( t ) 21 x 1 n ( t ) + 22 x 2 n ( t ) + . . . + 2 n x nn ( t ) . . . x nn ( t ) rli | | | | | | + .

x 11 ( t ) . . . x n - 1 1 ( t ) n 1 x 11 ( t ) + n 2 x 21 ( t ) + . . . + nn x n 1 ( t ) x 12 ( t ) . . . x n - 1 2 ( t ) n 1 x 12 ( t ) + n 2 x 22 ( t ) + . . . + nn x n 2 ( t ) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . x 1 n ( t ) . . . x n - 1 n ( t ) n 1 x 1 n ( t ) + n 2 x 2 n ( t ) + . . . + nn x nn ( t ) . rli | | | | | | + .

Розкривши кожний з визначників, і з огляду на те, що визначники з однаковими стовпцями дорівнюють нулю, одержимо.

d dt W [ x 1 , . . . , x n ] = a 11 x 11 ( t ) x 21 ( t ) . . . x n 1 ( t ) x 12 ( t ) x 22 ( t ) . . . x n 2 ( t ) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . x 1 n ( t ) x 2 n ( t ) . . . x nn ( t ) rli | | | | | | .

+ a 22 x 11 ( t ) x 21 ( t ) . . . x n 1 ( t ) x 12 ( t ) x 22 ( t ) . . . x n 2 ( t ) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . x 1 n ( t ) x 2 n ( t ) . . . x nn ( t ) rli + . . . + a nn x 11 ( t ) x 21 ( t ) . . . x n 1 ( t ) x 12 ( t ) x 22 ( t ) . . . x n 2 ( t ) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . x 1 n ( t ) x 2 n ( t ) . . . x nn ( t ) rli | | | | | | .

= ( a 11 + a 22 + . . . + a nn ) x 11 ( t ) x 21 ( t ) . . . x n 1 ( t ) x 12 ( t ) x 22 ( t ) . . . x n 2 ( t ) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . x 1 n ( t ) x 2 n ( t ) . . . x nn ( t ) rli | | | | | | .

x 11 ( t ) x 21 ( t ) . . . x n 1 ( t ) x 12 ( t ) x 22 ( t ) . . . x n 2 ( t ) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . x 1 n ( t ) x 2 n ( t ) . . . x nn ( t ) rli | | | | | | = SpA SpA = i = 1 n a ii .

Або.

d dt W [ x 1 , . . . , x n ] = SpA W [ x 1 , . . . , x n ] .

Розділивши змінні, одержимо.

dW [ x 1 , . . . , x n ] W [ x 1 , . . . , x n ] = SpA dt .

Проінтегруємо в межах t 0 <= s <= t ,.

ln W [ x 1 ( t ) , . . . , x n ( t ) ] - ln W [ x 1 ( t 0 ) , . . . , x n ( t 0 ) ] = t 0 t SpAdt ,.

або.

W [ x 1 ( t ) , . . . , x n ( t ) ] = W [ x 1 ( t 0 ) , . . . , x n ( t 0 ) ] e t 0 t SpAdt .

Взагалі кажучи, доведення проводилося в припущенні, що система рівнянь може залежати від часу, тобто.

W [ x 1 ( t ) , . . . , x n ( t ) ] = W [ x 1 ( t 0 ) , . . . , x n ( t 0 ) ] e t 0 t SpA ( t ) dt .

Отримана формула називається формулою Якобі.

Показати весь текст
Заповнити форму поточною роботою