2.21. Теорема разложения.
Положим, что
где
полиномы, причем степень
не выше степени
Кроме того, предполагается, что
не имеет корня, равного нулю.
Полагая в уравнении
можем написать:
причем суммирование ведется по всем корням уравнения
Последнее уравнение, очевидно, имеет корень, равный нулю, и мы положим
Выражение, входящее в знаменатель (1), может быть написано так:
При
обращается в нуль второе слагаемое, а при
обращается в нуль
Выделяя в уравнении (1) слагаемое, соответствующее
получим:
Удобно несколько изменить обозначения в последней формуле, считая что полином
имеет степень
(а не
как это следовало из предыдущего), — и пронумеровать корни уравнения
от единицы до
Тогда формула (2) приобретает вид:
Соотношение (3) носит название теоремы разложения Хевисайда и дает решение интегрального уравнения Лапласа
Как упоминалось выше,
и
-полиномы от
причем имеет степень
степень не выше
Уравнение
не имеет кратных корней, равных нулю.
Суммирование в уравнении (3) ведется по всем корням уравнения (4).
Формулы (3) и (4) [2.21 совершенно идентичны и позволяют решать весьма большое число практических задач. Однако приходится сталкиваться с задачами, когда эти формулы не могут быть применены непосредственно, например, вследствие того, что уравнение (4) имеет кратные корни. В этих случаях нам окажут помощь некоторые теоремы, которые будут доказаны дальше.