§ 5. Решение краевых задач для неоднородного уравнения Гельмгольца
Разложим известную функцию
в ряд по собственным функциям данной краевой задачи, предполагая
достаточно гладкой:
для
имеем
Решение будем искать также в виде ряда по собственным функциям
где
подлежат определению. Подставляя (4.23) в уравнение (4.2) и пользуясь тем, что
приводим это
уравнение к виду
откуда
окончательно
1) Если параметр X не равен ни одному из собственных значений, то существует решение задачи, определяемое рядом (4.24).
2) Если
то условием существования решения неоднородной задачи будет условие ортогональности функции
к собственной функции
3) Если
то краевая задача для неоднородного уравнения не имеет решения.