О теореме Weierstrass'a-Routh'a
Аннотация
Как известно, Лагранж в своей "Аналитической механике" при изложении теории малых колебаний системы точек допустил неправильное утверждение, что при кратности корней характеристического уравнения в решении всегда появляются члены, содержащие целые степени времени вне знаков синуса и косинуса. Ошибочность этого утверждения была указана, в 1858 г. Вейерштрассом, рассматривавшим однако, только частный случай системы уравнений, содержащих члены с производными второго порядка и члены линейные относительно искомый функций. Рауз в своем трактате об устойчивости движения рассмотрел общий случай уравнений, содержащих также члены с первыми производными. Настоящая заметка посвящена этому же вопросу. Не содержа существенно новых результатов, она имеет целью дать исчерпывающее исследование условий, при которых в решении системы линейных однородных уравнений 2-го порядка самого общего вида отсутствуют так называемые вековые члены. В основе лежит метод Коши интегрирования линейных уравнений, т. е. тот самый метод, который применил Вейерштрасс при изучении упомянутого выше частного случая. Преимущество этого способа — в его естественности: мы ищем выражения коэфициентов в общем интеграле системы и, приравнивая их нулю, получаем искомые условия.
Литература
- А. Н. Крылов, «О некоторых дифференциальных уравнениях математической физики и т. д.». Изд. 2, Л., 1932, гл. I, § 11, стр. 42.
- Weierstrass, «Über ein die homogenen Functionen zweiten Grades betreffendes Theorem, nebst Anwendung desselben auf die Theorie der kleinen Schwingungen». Monatsber. d. K. Ak. d. Wiss., 1858; Werke, Bd. I, 233–246.
- Routh, «A treatise on the stability of a given state of motion». London, 1877, p. 8. См. также Thomson and Tait, «Natural Philosophy», P. I, p. 376.