Здравствуйте, sereggg!
1.
Для заданного диф.уравнения характеристическое уравнение имеет вид
Исследуем 3 случая:
1)
Корни характеристического уравнения:
Общее решение диф.уравнения:
Используем граничные условия:
Полученная однородная система линеных уравнений имеет нетривиальное решение, если ее определитель равен нулю:
С учетом найденного значения система перепишется в виде:
Из первого уравнения определяем, что С
2=0, тогда из второго уравнения следует, что С
1 - любое.
Итак, собственным числам задачи Штурма-Лиувилля
соответствует бесконечное множество собственных функций
2)
Диф.уравнение примет вид
его решением будет
Используя граничные условия
находим только тривиальное решение
3)
Корни характеристического уравнения:
Общее решение диф.уравнения:
Используем граничные условия:
Определитель этой однородной системы
система имеет только тривиальное решение. То есть опять получим
Таким образом, искомые нетривиальные решения задачи Штурма-Лиувилля имеют вид