Однорідні рівняння зі сталими коефіцієнтами;

Однорідні рівняння зі сталими коефіцієнтами

Історично перший метод розв'язування звичайних лінійних диференціальних рівнянь зі сталими коефіцієнтами пов'язаний з іменем Ейлера, який зрозумів, що розв'язки мають вигляд Неможливо розібрати вираз (невідома помилка): e^{zx} , де Неможливо розібрати вираз (невідома помилка): z - (в загальному випадку)-комплексні значення z. Щоб сума кількох похідних функції дорівнювала нулю, похідні повинні врівноважувати одна одну, тож єдиний спосіб досягнути цього - похідні мусять мати ту ж форму, що й вихідна функція. Міркуючи так, для розв'язання

покладемо Неможливо розібрати вираз (невідома помилка): y=e^{zx} , що дає

Неможливо розібрати вираз (невідома помилка): z^n e^{zx} + A_1 z^{n-1} e^{zx} + \cdots + A_n e^{zx} = 0.

Діленням на Неможливо розібрати вираз (невідома помилка): e^{zx}

многочлен n-го порядку

Неможливо розібрати вираз (невідома помилка): F(z) = z^{n} + A_{1}z^{n-1} + \cdots + A_n = 0.\,

Це алгебраїчне рівняння Неможливо розібрати вираз (невідома помилка): F(t)=0 , характеристичне рівняння, було розглянуто пізніше Ґаспаром Монжем і Оґюстеном-Луї Коші. Формально, члени

Неможливо розібрати вираз (невідома помилка): y^{(k)}\quad\quad(k = 1, 2, \dots, n).