Смекни!
smekni.com

Сопряженная однородная задача (стр. 2 из 2)

Один из определителей:

матриц-блоков

должен быть отличным от нуля. Чтобы иметь возможность сравнить эти результаты с теми. которые были получены в предыдущем параграфе, предположим. что

. Далее, выберем такие
и
, чтобы строки матрицы А были линейно независимы.

Например, положим

и
.

При этом матрица А примет вид:

(21).

Из формулы (19) следует, что

.

Тогда

(22)

Подставляя матрицы (20) и (9) в соотношение (14) имеем (14а):

Следовательно, граничные условия сопряженной задачи имеют вид:

(22)

(23)

Для того, чтобы краевые задачи были самосопряженными необходимо, чтобы

и чтобы каждая из компонент
и
являлась линейной комбинацией
и
. Как указывалось выше,
тогда и только тогда, когда
. При этом условия (21) и (20) принимают вид:

(24)

Разрешая равенства относительно

и
при
и заменяя
на
, получаем:

(25)

Сравнивая граничные условия (24) и (25), заключаем, что они совпадают тогда и только тогда, когда:

(26)

Краевая задача при

самосопряжена тогда и только тогда, когда выполнены соотношения (24) и равенство
.

Условие разрешимости.

Определив сопряженную краевую задачу, вернемся к решению неоднородной задачи. Используя определение (25), перепишем формулу Грина в виде:

(27)

,

тогда из соотношения (27) вытекает, что условие разрешимости имеет вид:

(27)

Для того, чтобы сравнить условие (27) с условием разрешимости, используем связь

и
с вектором
, описываемую формулой (14а) т.е.:

(28)

При этом соотношение (27) принимает вид:

Если иметь дело с граничными условиями общего вида можно выразить какие-либо два из граничных значений через два других.