第1题
给定f(t)=(0,0,t)T ,设三阶方阵A(t)在(一∞,∞)上连续,已知方程组
对应的齐次方程组有基解矩阵
试求所给方程组的通解及满足初始条件x(0)=0的解.
第2题
设齐次线性微分方程组x0=A(t)x,x∈Rn,A(t)在t∈R连续,证明零解稳定的充要条件是它的一个基解矩阵有界。
第3题
设有常系数齐次线性微分方程组,x∈R2,A为二阶常数矩阵,记P=-trA,q=detA,设p2+q2≠0,试证
(1)当p>0且q>0时,零解渐近稳定;
(2)当p=0且q>0或p>0且q=0时,零解稳定但非渐近稳定;
(3)其他情形下零解都不稳定.
第4题
考虑线性微分方程组
(*)
其中A(t)与f(t)是以ω为周期的周期矩阵函数与周期向量函数(即f(t+ω)=f(t),A(t+ω)=A(t)).假定方程组(*)及其对应的齐次线性方程组
(**)
满足解的存在唯一性定理条件.证明:若x=φ(t)是方程组(*)的解,则x=φ(t)是(*)的以ω为周期的周期解的充要条件是φ(0)=φ(ω).
第7题
设有n阶齐次线性微分方程
x(n)+a1(t)x(n-1)+…+an-1(t)+an(t)x=0,
试利用它对应的一阶线性微分方程组的Liouville公式导出此方程的Liouville公式
,
其中W(t)是方程的wronski行列式
第10题
给定齐次方程组x=Ax,其中A为常数值矩阵.证明 (1)若A的所有特征根实部都<0,则所有解当t→+∞时趋于0. (2)若A的所有特征根实部都≤0且零实部的特征根都是简单根,则一切解对
都有界. (3)若A有一个特征根实部>0,则有解当t→+∞时趋向无穷.
第11题
设A是秩为1的3×4矩阵,向量α1=(1,2,2,-1)T,α2=(1,1,-5,3)T,α3=(3,2,8,-7)T,α4=(1,3,9,-5)T均是齐次线性方程组Ax=0的解向量.求方程组Ax=0的解空间的一个标准正交基.