Megoldás Cauchy D'Alembert - studopediya

Előadás 15. MEGOLDÁSÁT Cauchy probléma hullámegyenletre

Mi jelent a Cauchy probléma a homogén hullám leíró egyenlet homogén szabad rezgések a húr, azaz Megtaláljuk a megoldást az egyenlet







kielégíti a kezdeti feltételek

Ez a probléma (15.1), (15.2) is megoldható d'Alembert.

Make a átmenet a kanonikus forma egyenlet (15.1) általános integrálok a karakterisztikus egyenlet (13.3). Esetünkben ez az egyenlet a következő alakú:

Ezért, C1 és C2 definiáljanak jellemzők egyenlet. Ezután az átalakulás a független változók (13,5) a formája

Kiszámítjuk az új változókat:

és helyettesítjük őket egyenletet (15.1)

Miután a vágások kap

Integráció az egyenlet ad

Visszatérve az x és y. végre van

Funkció egy egyenlet megoldása (15,1), ha az I1 és I2 - tetszőleges kétszer differenciálható függvények. Az oldatot (15,4), ki kell választania a funkciók I1 és I2 úgy, hogy kielégítse a kezdeti feltételeket (15.2)







Integrálása egyenlet (15.6) közötti tartományban x0 x. megkapjuk

Annak lehetővé tétele együtt egyenlet (15.5) és (15.7) képest u1 (x) és u2 (x), megkapjuk

Behelyettesítve (15,8) és (15,9) az oldatban (15,4), végül kapjuk a megoldás a Cauchy probléma a homogén hullámegyenlettel

Egyenlet (15.10) nevezik d'Alembert képletű homogén hullám leíró egyenlet homogén szabad rezgések a húrok. Ez a képlet adja a klasszikus oldatát (15,1) - (15.2) csak a feltételezés, hogy a funkció-származékok akár másodrendű, és a funkció -, hogy az első.

A megoldás a Cauchy probléma inhomogén hullám leíró egyenlet kényszerrezgés homogén karakterlánc

megfelel a kezdeti feltételek

lehet megkapni a képletből

Ez a képlet a d'Alembert. A kapott oldat a Cauchy probléma az inhomogén hullám leíró egyenlet kényszerrezgés homogén karakterlánc.

Példa 15.1. Keressen egy egyenlet megoldása

kielégíti a kezdeti feltételek

▲ Ahhoz, hogy megtalálja a megoldást az eredeti Cauchy problémát a d'Alembert képlet (15.10)

Végső megoldás az eredeti probléma formájában

15.2 példa. Keressen egy egyenlet megoldása

kielégíti a kezdeti feltételek

▲ Ahhoz, hogy megtalálja a megoldást az eredeti Cauchy problémát a d'Alembert képlet (15.10)

Végső megoldás az eredeti probléma formájában

Példa 15.3. Keressen egy egyenlet megoldása

kielégíti a kezdeti feltételek

▲ Ahhoz, hogy megtalálja a megoldást az eredeti Cauchy problémát a d'Alembert képlet (15.13)

Végső megoldás az eredeti probléma formájában




Kapcsolódó cikkek