Свойства решений ОСЛОДУ
1) (Тривиальность) ОСЛОДУ (1) всегда обладает решением Док-во: очевидно
2) (Линейность) Если некоторые решения (1), то
чисел
также является решением (1)
Док-во: Введем в ЛП столбцов функций оператор L: , тогда систему (1) можно переписать в виде (3)
. Пусть
и
решения, т.е.
. Тогда
. Сейчас доказано, что L является линейным оператором и что любая ЛК решения также является решением.
Замеч. Из 1) и 2) следует, что совокупность всевозможных решений ОСЛОДУ (1) образует ЛП, которое обозначим
3) (О нуле решения) Если решение (1) или (3) с непрерывными коэффициентами
Док-во: Рассмотрим ЗК для (1) : С одной стороны
является ее решением, с другой стороны
тоже ее решение. Но по ТСЕ на всем
Решение ЗК
4) (О линейной зависимости)
Пусть решение (1) (или (3)) . Тогда эта система решения является ЛЗ
Док-во: Рассмотрим эту систему при . При фиксированном
это просто набор из
столбца высоты
оскольку ЛП столбцов чисел высоты
имеет размерность
, то система
нетривиальный набор
(4). Рассмотрим
ЛК решений (1)
является решением (2), причем
в соответствии с (4). Таким образом
является решением ЗК
, но эта ЗК также обладает решением
По ТСЕ получаем
5) (О линейной независимости)
ОСЛОДУ (1) (или (3)) с непрерывными коэффициентами обладает n ЛНЗ решениями
Док-во: Рассмотрим набор столбцов : ,
и рассмотрим n штук ЗК :
где
. Пусть
решения этих ЗК соответственно. Предположим, что эта система решений ЛЗ. Тогда
нетривиальный набор
. Тогда (5) должно быть выполнено и при
т.е.
т.е.
т.е.
. Противоречие тому, что набор
нетривиально. Оно вызвано из предположения что
ЛЗ
эта система ЛНЗ на
.
Сл . Из 4 и 5 получаем, что (отсюда любой базис
содержит ровно
элементов)
Вопрос 15.
(1) ОСЛОДУ
(3)
Опр. Любой базис в назовем фундаментальной системой решений (ФСР) : ОСЛОДУ (1) (или(3)). Т.е. ФСР это упорядоченный набор из n ЛНЗ решений ОСЛОДУ (и всякое решение может быть передано как ЛК элементов этого набора)
6) (Об общем решении ОСЛОДУ)
назовем ФСР ОСЛОДУ,
произвольные постоянные
Док-во: Поскольку
базис, то любое решение является ЛК
Из свойства линейности любая ЛК
является решением.
Вопрос 16 .
(1) ОСЛОДУ
(3)