Решение интегральных уравнений
Интегральными уравнениями называют такие уравнения, в которых неизвестная функция y(t) стоит под знаком интеграла.
В некоторых случаях такие уравнения также могут быть решены средствами операционного исчисления. К таким уравнениям относятся, например, уравнения Вольтерра первого и второго рода, имеющие соответственно вид
, ( 20 )
. ( 21 )
Интеграл, стоящий здесь, представляет собой сверку функций g(t) и y(t), что облегчает решение этих интегральных уравнений операционным методом. Пусть
и
. Пользуясь свойствами умножения изображений и линейностью, получим изображающие уравнения
,
.
Отсюда находим неизвестное изображение F(p)
,
,
по которому восстанавливаем искомую функцию y(t).
Пр. 22 Решить интегральное уравнение
.
Решение. Левая часть уравнения есть свертка функций y(t) =: F(p) и
=:
. Учитываем, что t =:
, и переходим к изображению уравнения. F(p)
=
F(p) =
=
=: 1- t = y(t) – решение уравнения.
Проверка:
=
= (-1 +
) - (-1 - t +
) = t .
Устные экзаменационные вопросы
1. Какие требования предъявляются к функции – оригиналу?
2. Дать определение преобразования Лапласа.
3. Почему преобразование Лапласа обладает свойством линейности?
4. Прочитать теорему подобия.
5. Прочитать теорему запаздывания.
6. Прочитать теорему смещения.
7. Теорема о дифференцировании оригинала.
8. Теорема о дифференцировании изображения.
9. Теорема об интегрировании оригинала.
10. Теорема об интегрировании изображения.
11. Определение свертки функций и её главное свойство.
12. Какое преимущество дает операционное исчисление при решении дифференциальных уравнений?
ЭЛЕМЕНТЫ ТЕОРИИ ОПЕРАЦИОННОГО ИСЧИСЛЕНИЯ
Кафедральные, базовые, опорные конспекты лекций
Авторский коллектив: Арсланов Ф.Х. , Гарифьянов Ф.Н. , Гимадиев Р.Ш. , Григорян С.А. , Желифонов М.П. , Никитин А.С. , Хамзин А.А.
Кафедра «Высшей математики» КГЭУ
2006 г.