Метод разделения переменных для уравнений гиперболического типа
Изучение метода приведено для задачи о колебании струны
Utt=a2Uxx
U(0,t)=0 U(l,t)=0
U(x,0)=φ (x) Ut(x,0)=ψ (x)
Уравнение линейно и однородно, поэтому сумма частных решений также является решением этого уравнения. Имея достаточно большое число частных решений можно попытаться при помощи суммирования их с несколькими коэффициентами найти искомое решение.
Попытаемся найти частное решение уравнения в виде произведения 2х функций одно их которых зависит от x а другое от t.
U(x,t)=X(x)T(t)
Это равенство должно удовлетворятся тождественно.
Граничные условия дают Х(0)=X(l)=0
Задача состоит в исключении нетривиального решения
X(2)+λX=0
Такие значения параметра λ называются собственными значениями, а соответствующие нетривиальные решения собственными функциями
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | Поиск по сайту:
|