题目内容
(请给出正确答案)
[主观题]
利用Picard逐次逼近法求解初值问题 求方程组 的所有解,并证明它的任何两个线性无关解的Wrons
求方程组
的所有解,并证明它的任何两个线性无关解的Wronski行列式等于Ct,其中C≠0为常数.这个行列式在t=0处为零,但却不恒为零.这是否与Liouvlle公式相矛盾?
答案
令z(t)=y(t)一x(t)由原方程组得tz"(t)=0其通解为z=y一x=C1其中C1为任意常数.从而y=x+C1将之代入原方程组第一个方程可得
当t=0时无定义故在t=0或t0=0时Liouville公式失效.
令z(t)=y(t)一x(t),由原方程组得tz"(t)=0,其通解为z=y一x=C1,其中C1为任意常数.从而y=x+C1,将之代入原方程组第一个方程,可得利用分离变量法,可得到通解为x=C1+C2t.所以原方程组的通解为x=C1+C2t,y=2C1+C2t.设原方程组另一与之线性无关的解为,则(C2D1一C1D2)≠0.易知这两个线性无关的解的Wronski行列式为detX(t)=(C2D1—C1D2)t,其中C=(C2D1一C1D2≠0,但当t=0时,该Wronski行列式为零.这一结果与Liouville公式并不矛盾.因为将原方程组化为LiouVille公式所考虑的规范形式的线性方程组时其系数矩阵为当t=0时无定义,故在t=0或t0=0时Liouville公式失效.
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令z(t)=y(t)一x(t),由原方程组得tz"(t)=0,其通解为z=y一x=C1,其中C1为任意常数.从而y=x+C1,将之代入原方程组第一个方程,可得利用分离变量法,可得到通解为x=C1+C2t.所以原方程组的通解为x=C1+C2t,y=2C1+C2t.设原方程组另一与之线性无关的解为,则(C2D1一C1D2)≠0.易知这两个线性无关的解的Wronski行列式为detX(t)=(C2D1—C1D2)t,其中C=(C2D1一C1D2≠0,但当t=0时,该Wronski行列式为零.这一结果与Liouville公式并不矛盾.因为将原方程组化为LiouVille公式所考虑的规范形式的线性方程组时其系数矩阵为当t=0时无定义,故在t=0或t0=0时Liouville公式失效.
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