Главная > Курс высшей математике, Т.3. Ч.2
НАПИШУ ВСЁ ЧТО ЗАДАЛИ
СЕКРЕТНЫЙ БОТ В ТЕЛЕГЕ
<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Пред.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132
133
134
135
136
137
138
139
140
141
142
143
144
145
146
147
148
149
150
151
152
153
154
155
156
157
158
159
160
161
162
163
164
165
166
167
168
169
170
171
172
173
174
175
176
177
178
179
180
181
182
183
184
185
186
187
188
189
190
191
192
193
194
195
196
197
198
199
200
201
202
203
204
205
206
207
208
209
210
211
212
213
214
215
216
217
218
219
220
221
222
223
224
225
226
227
228
229
230
231
232
233
234
235
236
237
238
239
240
241
242
243
244
245
246
247
248
249
250
251
252
253
254
255
256
257
258
259
260
261
262
263
264
265
266
267
268
269
270
271
272
273
274
275
276
277
278
279
280
281
282
283
284
285
286
287
288
289
290
291
292
293
294
295
296
297
298
299
300
301
302
303
304
305
306
307
308
309
310
311
312
313
314
315
316
317
318
319
320
321
322
323
324
325
326
327
328
329
330
331
332
333
334
335
336
337
338
339
340
341
342
343
344
345
346
347
348
349
350
351
352
353
354
355
356
357
358
359
360
361
362
363
364
365
366
367
368
369
370
371
372
373
374
375
376
377
378
379
380
381
382
383
384
385
386
387
388
389
390
391
392
393
394
395
396
397
398
399
400
401
402
403
404
405
406
407
408
409
410
411
412
413
414
415
416
417
418
419
420
421
422
423
424
425
426
427
428
429
430
431
432
433
434
435
436
437
438
439
440
441
442
443
444
445
446
447
448
449
450
451
452
453
454
455
456
457
458
459
460
461
462
463
464
465
466
467
468
469
470
471
472
473
474
475
476
477
478
479
480
481
482
483
484
485
486
487
488
489
490
491
492
493
494
495
496
497
498
499
500
501
502
503
504
505
506
507
508
509
510
511
512
513
514
515
516
517
518
519
520
521
522
523
524
525
526
527
528
529
530
531
532
533
534
535
536
537
538
539
540
541
542
543
544
545
546
547
548
549
550
551
552
553
554
555
556
557
558
559
560
561
562
563
564
565
566
567
568
569
570
571
572
573
574
575
576
577
578
579
580
581
582
583
584
585
586
587
588
589
590
591
592
593
594
595
596
597
598
599
600
601
602
603
604
605
606
607
608
609
610
611
612
613
614
615
616
617
618
619
620
621
622
623
624
625
626
627
628
629
630
631
632
633
634
635
636
637
638
639
640
641
642
643
644
645
646
647
648
649
650
651
652
653
654
655
656
657
658
659
660
661
662
663
664
665
След.
Макеты страниц

Распознанный текст, спецсимволы и формулы могут содержать ошибки, поэтому с корректным вариантом рекомендуем ознакомиться на отсканированных изображениях учебника выше

Также, советуем воспользоваться поиском по сайту, мы уверены, что вы сможете найти больше информации по нужной Вам тематике

ДЛЯ СТУДЕНТОВ И ШКОЛЬНИКОВ ЕСТЬ
ZADANIA.TO

126. Канонические решения.

Решение зависит от выбора точки в которой производится нормирование матрицы к единичной матрице. Поэтому матрица называется матрицей (решением), нормальной в точке Эта последняя точка должна быть отличной от особых точек Мы не можем, очевидно, задавать начальные условия в особой точке но мы можем стараться построить такое решение, которое имело бы наиболее простую форму в окрестности особой точки совершенно так же, как это нами делалось при построении решения в окрестности регулярной особой точки уравнения второго порядка. Мы и займемся сейчас построением такого решения. Назовем его каноническим решением в особой точке .

Мы можем написать

причем порядок первых двух множителей в правой части не играет роли, поскольку оба множителя содержат только одну матрицу . Относя множитель к множителю можно написать

где

есть матрица, регулярная в точке . Если все равны нулю, то обращается в единичную матрицу, и, следовательно, определитель этой матрицы отличен от нуля, если достаточно близки к нулю. Определитель матрицы отличен от нуля как определитель показательной функции от матрицы [96], и, следовательно, определитель матрицы отличен от нуля в точке если все близки к нулю, т. е. при этом и матрица будет регулярной в точке . Всякое решение нашей системы отличается от решения постоянным множителем С (матрица слева):

причем мы считаем, что определитель С отличен от нуля для того, чтобы получить полное решение. Вместо формулы (347) можно написать

но, как мы видели в [123],

где

Выберем теперь матрицу С равной

так что мы будем иметь

При этом мы получим решение, которое обозначим через и которое назовем каноническим в точке Это решение представляется в виде

где матрица, регулярная в точке и равная единичной матрице в этой точке. Мы покажем сейчас, что в этом каноническом решении матрица должна совпадать с матрицей

Заметим прежде всего, что все матрицы, которые мы выше строили, представляются степенными рядами от матриц если эти последние матрицы достаточно близки к нулю. При этом матрица так же, как и не должна содержать свободного члена в своем разложении, т. е. мы должны иметь разложение вида

Дифференцируя по x формулу

мы, как и в предыдущем пункте, получим следующую систему уравнений для элементов матрицы

Если все равны нулю, то должна обращаться в постоянную матрицу, причем в силу условия в точке это должна быть единичная матрица, т. е. мы должны иметь разложение вида

В этом разложении все коэффициенты должны быть регулярными в точке и должны обращаться в нуль в этой точке, поскольку вся сумма ряда должна при любых обращаться в точке в единичную матрицу. Подставляя разложения (350) и (352) в уравнение (351), мы, как и выше, придем к следующему равенству:

и, в частности,

Последнее равенство в силу регулярности левой части показывает, что

Напишем равенство (353) при

По условию мы должны иметь и, следовательно, первое слагаемое под знаком интеграла не имеет полярности в точке . Отсюда вытекает, что и второе слагаемое не должно иметь полярности в этой точке, и из этого обстоятельства непосредственно следует, что квадратная скобка должна обращаться в нуль при и, следовательно, все коэффициенты должны быть равны нулю. Совершенно так же, написав равенство (313) при мы убедимся, что все коэффициенты должны быть равны нулю и т. д. Так что действительно разложение (350) в силу (354) приводится к простому равенству и мы имеем следующее представление для решения, канонического в точке

Формула (353) дает возможность последовательного определения коэффициентов в разложении (352). Принимая во внимание, что

получим

где

При обходе вокруг точки решение (355) приобретает слева множитель Всякое другое решение, как мы знаем, будет иметь интегральную матрицу, подобную т. е. при обходе вокруг особой точки любое решение системы приобретает слева множитель, который представляет собой матрицу, подобную матрице

Вернемся к формуле (355). Второй множитель, как мы указали, регулярен в точке Обратная матрица

будет также, очевидно, регулярной в точке так как определитель матрицы равен единице в точке Вообще, если некоторое решение может быть представлено в окрестности точки в виде

где матрица регулярна в точке и ее определитель отличен там от нуля, то матрица называется показательной матрицей взятого решения. Можно доказать, что такая матрица определяется по заданному решению единственным образом, если близки к нулю. В частности, для канонического в точке решения это будет сама матрица и вообще для всякого решения она будет подобна матрице

Замечание. Во всех предыдущих рассуждениях мы пользовались по существу тем, что представление некоторой функции от матриц в виде степенного ряда этих матриц единственно. Эта теорема единственности лежит в основе метода сравнения коэффициентов, который мы применяли, подставляя ряд с неизвестными коэффициентами в обе части уравнения и сравнивая коэффициенты при одинаковых членах. На той же теореме единственности основано, например, утверждение, что если сумма степенного ряда от матриц есть однозначная функция от вблизи , то и все коэффициенты этого ряда должны быть однозначны.

Как мы упоминали раньше [97], теорема единственности верна, если суммы степенных рядов совпадают для матриц любого порядка. Во всех наших рассуждениях порядок матриц не играл никакой роли, а потому, согласно только что сказанному, мы и имели право пользоваться теоремой единственности.

1
Оглавление
email@scask.ru