§ 4. Использование граничных условий. Собственные функции и собственные значения
Мы имеем и
Второй сомножитель справа не может тождественно обращаться в нуль (в противном случае мы имели бы
что противоречит предположенному). Следовательно, для обеспечения граничных условий (10.9) должно быть
Поэтому, полагая в
мы получаем
откуда
Здесь
так как иначе было бы
и потому
Поэтому из (10.16) следует, что
т. е. при некотором целом
и потому
(здесь
так как при
должно быть
и опять-таки
). Эти значения
называются собственными значениями рассматриваемой задачи, а соответствующие им функции
- собственными функциями.
Теперь выясняется смысл предположения
Если бы было
то уравнение (10.12) можно было бы записать в виде
откуда
и полученное решение уравнения ни при каких значениях A и В (за исключением случая
не может одновременно удовлетворять обоим граничным условиям (10.9). Действительно, из
следовало бы, что