Приветствую!
При решении уравнений столкнулся со следующими проблемами:
1) Решить методом сведения к алгебраическим уравнениям
![$\varphi(x)=15\int_{-1}^1 (t(x^2-1)+x(t^2+t))\varphi(t)\, dt+4-9x-5x^2$ $\varphi(x)=15\int_{-1}^1 (t(x^2-1)+x(t^2+t))\varphi(t)\, dt+4-9x-5x^2$](https://dxdy-01.korotkov.co.uk/f/0/4/c/04ce9f1551ed1099310ebe4a5069bfde82.png)
Определяю функции
![$a_1(x)=x^2-1$ $a_1(x)=x^2-1$](https://dxdy-02.korotkov.co.uk/f/1/d/f/1df336b13fd6942e6a50e680389f697182.png)
,
![$a_2(x)=x$ $a_2(x)=x$](https://dxdy-04.korotkov.co.uk/f/f/0/0/f006479380dcf52806156f05c1232ff982.png)
,
![$b_1(t)=t$ $b_1(t)=t$](https://dxdy-02.korotkov.co.uk/f/5/e/f/5ef0f333ab2ddc13e4b2649225e3af0b82.png)
,
![$b_2(t)=t^2+t$ $b_2(t)=t^2+t$](https://dxdy-04.korotkov.co.uk/f/7/6/2/76223e695896ab0b41fa4bdc0d3c483682.png)
,
![$f(x)=4-9x-5x^2$ $f(x)=4-9x-5x^2$](https://dxdy-01.korotkov.co.uk/f/8/7/8/8786d77e3668220a3a33c43d594b027082.png)
,
![$\lambda=15$ $\lambda=15$](https://dxdy-02.korotkov.co.uk/f/d/2/2/d227a4f20f29af7fcf4265533a5a61d982.png)
Решая интегралы, нахожу коэффициенты:
![$\alpha_{21}=\int_{-1}^1 b_2(t)\cdot a_1(t) dt=\int_{-1}^1 (t^2+t)\cdot (t^2-1) dt=\frac{-4}{15}$ $\alpha_{21}=\int_{-1}^1 b_2(t)\cdot a_1(t) dt=\int_{-1}^1 (t^2+t)\cdot (t^2-1) dt=\frac{-4}{15}$](https://dxdy-01.korotkov.co.uk/f/0/8/6/08656d1f3ecd6c46944757d6f5606d5b82.png)
![$\beta_{2}=\int_{-1}^1 b_2(t)\cdot f(t)dt=\int_{-1}^1 (t^2+t)\cdot (4-9t-5t^2)\dt=\frac{-16}{3}$ $\beta_{2}=\int_{-1}^1 b_2(t)\cdot f(t)dt=\int_{-1}^1 (t^2+t)\cdot (4-9t-5t^2)\dt=\frac{-16}{3}$](https://dxdy-01.korotkov.co.uk/f/0/7/6/076ca920d98789ee49fa857d9dbccf7082.png)
;
Ответ записывается в виде:
![$\varphi(x)=\lambda\cdot(C_1\cdot a_1(x)+C_2\cdot a_2(x))+f(x)$ $\varphi(x)=\lambda\cdot(C_1\cdot a_1(x)+C_2\cdot a_2(x))+f(x)$](https://dxdy-01.korotkov.co.uk/f/c/7/6/c76829baae0299802c8618d092a8bce082.png)
Составляю систему и нахожу
![$C_1$ $C_1$](https://dxdy-02.korotkov.co.uk/f/d/8/1/d81a84099e7856ffa4484e1572ceadff82.png)
и
![$C_2$ $C_2$](https://dxdy-01.korotkov.co.uk/f/8/5/f/85f3e1190907b9a8e94ce25bec4ec43582.png)
:
![$C_1\cdot(1-\lambda\cdot \alpha_{11})-C_2\cdot\lambda\cdot\alpha_{12}=\beta_1$ $C_1\cdot(1-\lambda\cdot \alpha_{11})-C_2\cdot\lambda\cdot\alpha_{12}=\beta_1$](https://dxdy-03.korotkov.co.uk/f/e/9/0/e90b9cdddfec4c89e65af61709abb88082.png)
![$-C_1\cdot\lambda\cdot\alpha_{21}+C_2\cdot\(1-\lambda\cdot\alpha_{22})=\beta_2$ $-C_1\cdot\lambda\cdot\alpha_{21}+C_2\cdot\(1-\lambda\cdot\alpha_{22})=\beta_2$](https://dxdy-04.korotkov.co.uk/f/f/f/7/ff709fccdde16c58841066c2ed6ed81782.png)
![$C_{1}-15\cdot\frac23C_{2}=-6$ $C_{1}-15\cdot\frac23C_{2}=-6$](https://dxdy-03.korotkov.co.uk/f/a/c/8/ac89a8ac6dc7d4932003d03075ef0c1e82.png)
![$-15\cdot\frac{-4}{15}C_{1}+(1-15\cdot\frac23)C_{2}=\frac{-16}{3}$ $-15\cdot\frac{-4}{15}C_{1}+(1-15\cdot\frac23)C_{2}=\frac{-16}{3}$](https://dxdy-04.korotkov.co.uk/f/7/3/1/731655e45c7eea9d46951ef56dbedda382.png)
Решая систему, нахожу константы
![$C_{1}$ $C_{1}$](https://dxdy-02.korotkov.co.uk/f/5/d/f/5df3c898db31f26345e64eba8355e0d882.png)
и
![$C_{2}$ $C_{2}$](https://dxdy-02.korotkov.co.uk/f/9/1/5/9158f16250d0f050d6e2703c1295b52182.png)
:
![$C_1=\frac{2}{93}$ $C_1=\frac{2}{93}$](https://dxdy-03.korotkov.co.uk/f/6/7/3/673193a4247743dcabf811e00478e6f882.png)
,
![$C_2=\frac{56}{93}$ $C_2=\frac{56}{93}$](https://dxdy-04.korotkov.co.uk/f/b/1/1/b1109e788818f31ddc66b7fd5872146d82.png)
Записываю ответ:
![$\varphi(x)=\frac{10}{31}(x^2-1)+\frac{280}{31}x+4-9x-5x^2$ $\varphi(x)=\frac{10}{31}(x^2-1)+\frac{280}{31}x+4-9x-5x^2$](https://dxdy-02.korotkov.co.uk/f/d/8/2/d82f9f75c000a8829c08ff2610b8128d82.png)
Проблема в том, что ответ выходит такой, а он должен быть "нормальным"-коэффициенты при
![$x$ $x$](https://dxdy-04.korotkov.co.uk/f/3/3/2/332cc365a4987aacce0ead01b8bdcc0b82.png)
-сах должны быть целыми числами.
2) Решить данное уравнение методом последовательных приближений
![$\varphi(x)=2-x+\int_{0}^x \varphi(t)\, dt$ $\varphi(x)=2-x+\int_{0}^x \varphi(t)\, dt$](https://dxdy-04.korotkov.co.uk/f/3/5/e/35ec583773e0321e4e15559cce7903eb82.png)
Для этого я нахожу несколько первых приближений:
![$\varphi_2=\int_{0}^x \varphi_1(t)dt+f(x)=2+x+\frac{x^2}{2}-\frac{x^3}{6}$ $\varphi_2=\int_{0}^x \varphi_1(t)dt+f(x)=2+x+\frac{x^2}{2}-\frac{x^3}{6}$](https://dxdy-01.korotkov.co.uk/f/8/b/1/8b1f5ac41cbbc443bb85fe95b33b76a882.png)
Решая это уравнение сведением к дифференциальному, можно получить функцию
![$\varphi(x)=e^x+1$ $\varphi(x)=e^x+1$](https://dxdy-04.korotkov.co.uk/f/3/7/d/37d43507bbe850a165a883e1df75352b82.png)
. Но в данном методе у старшего члена всегда отрицательный коэффициент, мешающий ряд
![$ (1+x+\frac{x^2}{2}-\frac{x^3}{6}.....)$ $ (1+x+\frac{x^2}{2}-\frac{x^3}{6}.....)$](https://dxdy-02.korotkov.co.uk/f/1/9/a/19af6d886c98f8f2d27f3bc95d98dad382.png)
привести к ряду экспоненты, у которого все коэффициенты положительные.
Что я делаю неправильно в обоих случаях?