Министерство образования Республики Беларусь Гомельский Государственный университет имени Франциска Скорины Курсовая работа «Дифференциальные системы, эквивалентные автономным системам с известным первым интегралом» Гомель 2006
Реферат
Курсовая работа состоит из 19 страниц, 3-х источников.
Ключевые слова: эквивалентная система, первый интеграл дифференциальной системы, отражающая функция, эквивалентность систем в смысле совпадения отражающих функций, непрерывно дифференцируемая функция, непрерывная скалярная нечётная функция.
Целью курсовой работы является нахождение связи между первым интегралом системы и эквивалентными системами.
Содержание
Введение
Отражающая функция
Первый интеграл дифференциальной системы и условия его существования
Возмущения дифференциальных систем, не изменяющих временных симметрий
Общее решение
Заключение
Список использованных источников
Введение
В курсовой работе мы находим связь между первым интегралом и эквивалентными системами.
В результате приходим к теореме, которая звучит так:
Пусть первый интеграл системы , (1). Если , удовлетворяет уравнению , то указанная система эквивалентна системе , , (2). И если, кроме того , где - некоторая функция (-может равняться const), тогда первый интеграл системы (2) выражается следующей формулой , где и .
Отражающая функция
Определение. Рассмотрим систему
(1)
cчитая, что правая часть которой непрерывна и имеет непрерывные частные производные по . Общее решение в форме Коши обозначено через ). Через обозначим интервал существования решения .
Пусть
Отражающей функцией системы (1) назовём дифференцируемую функцию , определяемую формулой
Для отражающей функции справедливы свойства:
1.) для любого решения системы (1) верно тождество
2.) для отражающей функции F любой системы выполнены тождества
3) дифференцируемая функция будет отражающей функцией системы (1) тогда и только тогда, когда она удовлетворяет системе уравнений в частных производных
и начальному условию
Рассмотрим систему (1*) считая, что её правая часть непрерывно дифференцируемая. Будем говорить, что множество систем вида (1*) образует класс эквивалентности, если существует дифференцируемая функция со свойствами: 1) отражающая функция любой системы из рассматриваемого множества совпадает в области определения с функцией ; 2) Любая система вида (1*), отражающая функция которая совпадает в области с функцией , содержится в рассматриваемом множестве.
Две системы вида (1*), принадлежащие одному классу эквивалентности, будем называть эквивалентными. Допуская определённую вольность речи, будем говорить также, что они имеют одну и ту же отражающую функцию. Функцию при этом будем называть отражающей функцией класса, а класс – соответствующим отражающей функции .
Первый интеграл дифференциальной системы и условия его существования
Рассмотрим систему = (1) с непрерывной в области D функцией f. Дифференцируемая функция U (t, x), заданная в некоторой подобласти G области D, называется первым интегралом системы (1) в области G, если для любого решения x(t), t, системы (1), график которого расположен в G функция U (t, x(t)), t, постоянна, т.е. ............
