
Obecné řešení
Řešení rovnice Lineární rovnice (7) budeme hledat ve tvaru , kde
je konstantní vektor a
je zatím neznámé číslo. Hodnota
musí splňovat rovnosti
takže vzhledem k tomu, že musí platit
To znamená, že je vlastní hodnotou matice
a
je příslušný vlastní vektor.
Nyní rozlišíme tři případy:
(i) |
Jsou-li
Důkaz. Tvrzení plyne z předchozího výpočtu a faktu, že vlastní vektory příslušné k různým vlastním hodnotám jsou lineárně nezávislé. |
(ii) |
Je-li $lambda$ vlastní hodnota matice
jsou pro vhodné vektory
Důkaz ukážeme pro
Nechť
(Matici
Označme
Rovnice
Poněvadž
plyne z věty o spojité závislosti řešení na parametrech Obecné vlastnosti obyčejných diferenciálních rovnic 3.9, že rovnice Lineární rovnice (7) má řešení
při výpočtu limity bylo využito de l'Hospitalovo pravidlo. Označíme-li nyní dostaneme tvrzení. |
(iii) |
Má-li rovnice Lineární rovnice (7) komplexní řešení
Důkaz. Platí
Porovnáním reálných a imaginárních částí této rovnosti dostaneme, že funkce
Kdyby vektorové funkce |