1. Главная
  2. Библиотека
  3. Теория вероятностей
  4. Дано уравнение в частных производных где - номер по спи...
Разбор задачи

Дано уравнение в частных производных где - номер по списку; . 1) Записать уравнение характеристик в дифференциальной форме. 2) Записать уравнения характеристик в явной (проинтегрированной) форме. 3) Определить тип уравнения. 4) Положив в уравнении ,

  • Предмет: Теория вероятностей
  • Автор: Кэмп
  • #Теория вероятностей и математическая статистика
  • #Стохастические дифференциальные уравнения
Дано уравнение в частных производных где - номер по списку; . 1) Записать уравнение характеристик в дифференциальной форме. 2) Записать уравнения характеристик в явной (проинтегрированной) форме. 3) Определить тип уравнения. 4) Положив в уравнении ,

Условие:

Дано уравнение в частных производных

(1)nnuxx+Auxy+(n5)uyy+(n1)ux+(n+1)uy+5u=0 (-1)^{n} n u_{x x}+A u_{x y}+(n-5) u_{y y}+(n-1) u_{x}+(n+1) u_{y}+5 u=0
где nn - номер по списку; A=14\quad A=14.

  1. Записать уравнение характеристик в дифференциальной форме.
  2. Записать уравнения характеристик в явной (проинтегрированной) форме.
  3. Определить тип уравнения.
  4. Положив в уравнении A=0A=0, исключить из уравнения первые производные ux,uyu_{x}, u_{y} с помощью замены искомой функции вида u(x,y)=eλx+μyv(x,y)u(x, y)=e^{\lambda x+\mu y} \cdot v(x, y).
  5. Записать уравнение для функции v(x,y)v(x, y).

Решение:

  1. Записать уравнение характеристик в дифференциальной форме.

Уравнение в частных производных имеет вид:

(1)nnuxx+Auxy+(n5)uyy+(n1)ux+(n+1)uy+5u=0(-1)^{n} n u_{xx} + A u_{xy} + (n-5) u_{yy} + (n-1) u_{x} + (n+1) u_{y} + 5 u = 0.

Для записи уравнения характеристик, мы можем использовать метод характеристик. Мы можем записать систему уравнений для характеристик:

dx/dt=(1)nndx/dt = -(-1)^{n} n,
dy/dt=Ady/dt = A,
du/dt=(n1)ux+(n+1)uy+5udu/dt = (n-1) u_{x} + (n+1) u_{y} + 5 u.

  1. Записать уравнения характеристик в явной (проинтегрированной) форме.

Решим систему уравнений:

dx/dt=(1)nn=>x(t)=(1)nnt+x0dx/dt = -(-1)^{n} n => x(t) = -(-1)^{n} n t + x_0,
dy/dt=A=>y(t)=At+y0dy/dt = A => y(t) = At + y_0...

Внутри — полный разбор, аргументация, алгоритм решения, частые ошибки и как отвечать на каверзные вопросы препода, если спросит

Попробуй решить по шагам

Попробуй один шаг и продолжи в режиме обучения или посмотри готовое решение

Какой метод используется для определения типа дифференциального уравнения в частных производных второго порядка?

Что нужно знать по теме:

Что нужно знать по теме

Алгоритм решения

Топ 3 ошибок

Что спросит препод

Выбери предмет