Пусть
решения уравнения (13), удовлетворяющие начальным условиям:
— их определитель Вронского. В силу (13) и (15)
, поэтому
где функция
не зависит от х и обращается в нуль тогда и только тогда, когда функции
линейно зависимы, т. е. когда
где с — постоянная. Согласно (15), функция их удовлетворяет первому из граничных условий (14), а
второму. Поэтому, если при некотором
они линейно зависимы, то каждая из них удовлетворяет обоим условиям (14) и, тем самым, есть собственная функция задачи
есть собственное число. Следовательно, функция
обращается в нуль тогда и только тогда, когда
собственное число. Введем функцию
Она определена, если
не собственное число, непрерывна по аргументам х и I, удовлетворяет граничным условиям (14), а при
уравнению (13). При
ее первая производная испытывает разрыв, в силу (16), равный
Если
собственное число и
то прямой подстановкой легко проверить, что функция
есть решение неоднородной граничной задачи для уравнения
при граничных условиях (14). Функцию
называют функцией Грина этой неоднородной задачи.