Пользуясь критерием Михайлова иследоватт устойчивость нцлевого решения...

0 голосов
55 просмотров

Пользуясь критерием Михайлова иследоватт устойчивость нцлевого решения y'''''+4y''''+9y'''+16y''+10y'+13y=0


Математика (108 баллов) | 55 просмотров
0

Все корни характеристического уравнения имеют Re(x)<0 . Система устойчива. Решить уравнение пятой степени аналитически не получится, только численными методами. Поэтому другой ответ тут вряд ли появится )

Дан 1 ответ
0 голосов
Правильный ответ

Составляя характеристический многочлен 
           f(k)=k^5+4k^4+9k^3+16k^2+10k+13

найдем следующее значение функции:

    f(iw)=iw^5+4w^4-9iw^3-16w^2+10iw+13

u(w)=4w^4-16w^2+13;~~~~~~~ v(w)=w^5-9w^3+10w

Если w=0 то u(w)=13;~~~~ v(w)=0
Если w= \dfrac{4- \sqrt{3} }{2}, то u(w)=0;~~~~~ v(w)\to (+)
Если w=\dfrac{9+ \sqrt{41} }{2}, то u(w)=6567+1026 \sqrt{41} ;~~~~~~ v(w)=0
Если w=\dfrac{4+ \sqrt{3} }{2}, то u(w)=0;~~~~~ v(w)\to ~(-)
Если w=\dfrac{9- \sqrt{41} }{2}, то u(w)=6567-1026 \sqrt{41} ;~~~~~~~ v(w)=0

И очевидно, что \displaystyle \lim_{w \to +\infty} \frac{u}{v} =0

Угол поворота вектора равен \varphi=5\cdot \dfrac{\pi}{2} =(n-2m)\cdot \dfrac{\pi}{2} ;~~~~~ n-2m=5 и т.к. n=5, то и m=0. То есть, все корни характеристического уравнения лежат в правой полуплоскости. Решение - тривиально асимптотически устойчиво 


image
(51.5k баллов)