2014 dxdy logo

Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, Machine Learning, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки


Правила форума


В этом разделе нельзя создавать новые темы.

Если Вы хотите задать новый вопрос, то не дописывайте его в существующую тему, а создайте новую в корневом разделе "Помогите решить/разобраться (М)".

Если Вы зададите новый вопрос в существующей теме, то в случае нарушения оформления или других правил форума Ваше сообщение и все ответы на него могут быть удалены без предупреждения.

Не ищите на этом форуме халяву, правила запрещают участникам публиковать готовые решения стандартных учебных задач. Автор вопроса обязан привести свои попытки решения и указать конкретные затруднения.

Обязательно просмотрите тему Правила данного раздела, иначе Ваша тема может быть удалена или перемещена в Карантин, а Вы так и не узнаете, почему.



Начать новую тему Ответить на тему
 
 Уравнения Математической Физики
Сообщение29.05.2015, 17:45 


11/12/14
148
Здравствуйте, тут очень простая задача, как мне кажется, но я не могу найти, где можно по этому поводу что-то прочитать. Я вроде и знаю, что нужно делать, но что-то все равно не так. Нужно найти характеристики, определить тип и найти общее решение вот такого уравнения : $\[{u_{tt}} = {u_{ttxx}} + \sin x\]$
В общем я выписываю характеристическое уравнение для него :
$\[\varphi _t^2 - \varphi _x^2\varphi _t^2 = 0 \to \varphi _t^2 = 0,1 - \varphi _x^2 = 0 \to t = const,{\varphi _x} =  \pm 1\]$
И вот, какой вывод сделать из второго уравнения - непонятно, проинтегрировать как-то можно, но когда я записываю общее решение, то оно не подходит почему-то. Просто ни разу такого уравнения не видел еще, вот и сложность возникла. Прошу какую-нибудь идею подкинуть, пожалуйста.

UPD :: Общее решение я, кажется, нашел, но с характеристиками все равно беда

 Профиль  
                  
 
 Re: Уравнения Математической Физики
Сообщение30.05.2015, 11:10 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


31/01/14
11305
Hogtown
Когда ищут характеристики рассматривают только главную часть, т.е. содержащие наивысшие производные. Вопросы, ответы на которые Вам помогут:
1) Каков порядок уравнения?
2) Какова главная часть?
TripleLucker в сообщении #1021156 писал(а):
когда я записываю общее решение, то оно не подходит почему-то.

3) Откуда Вы взяли формулу (очевидно, Д'Аламбера) для общего решения. Для каких уравнений эта формула?

 Профиль  
                  
 
 Re: Уравнения Математической Физики
Сообщение30.05.2015, 12:59 


11/12/14
148
Red_Herring в сообщении #1021469 писал(а):
Когда ищут характеристики рассматривают только главную часть, т.е. содержащие наивысшие производные. Вопросы, ответы на которые Вам помогут:
1) Каков порядок уравнения?
2) Какова главная часть?
TripleLucker в сообщении #1021156 писал(а):
когда я записываю общее решение, то оно не подходит почему-то.

3) Откуда Вы взяли формулу (очевидно, Д'Аламбера) для общего решения. Для каких уравнений эта формула?



Получается, 1) 4-ый порядок 2) ${u_{ttxx}}$ - главная часть 3) А тут я решил по-другому, через замену ${u_{tt}} = w$, а дальше несложно вышло найти решение, т.е. без формулы Д'Аламбера (я только одну знаю, которая через два начальных условия записывает решение волнового уравнения)

 Профиль  
                  
 
 Re: Уравнения Математической Физики
Сообщение30.05.2015, 13:16 


25/08/11

1074
Наверное, надо обозначить вторую производную по времени буквой, для неё получится обыкновенное уравнение. При чём тут Де Аламбер и волновое уравнение- не понял.

 Профиль  
                  
 
 Re: Уравнения Математической Физики
Сообщение30.05.2015, 13:30 


11/12/14
148
sergei1961 в сообщении #1021501 писал(а):
Наверное, надо обозначить вторую производную по времени буквой, для неё получится обыкновенное уравнение. При чём тут Де Аламбер и волновое уравнение- не понял.


Я уже нашел общее решение, в топике написал об этом. Вопрос с характеристиками только остался. (с Д'аламбером у меня одна формула ассоциируется, поэтому я ее упомянул)

 Профиль  
                  
 
 Re: Уравнения Математической Физики
Сообщение30.05.2015, 14:12 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


31/01/14
11305
Hogtown
TripleLucker в сообщении #1021496 писал(а):
2) ${u_{ttxx}}$ - главная часть

1-2) Ну раз главная часть такая, то каково у-ние характеристик?


3) Д'Аламбер, как Вы теперь понимаете, ни при чем: он для гиперболических у-й 2го порядка с 2мя независимыми переменными.

 Профиль  
                  
 
 Re: Уравнения Математической Физики
Сообщение30.05.2015, 14:36 


11/12/14
148
Red_Herring в сообщении #1021517 писал(а):
TripleLucker в сообщении #1021496 писал(а):
2) ${u_{ttxx}}$ - главная часть

1-2) Ну раз главная часть такая, то каково у-ние характеристик?


3) Д'Аламбер, как Вы теперь понимаете, ни при чем: он для гиперболических у-й 2го порядка с 2мя независимыми переменными.



У нее тогда характеристики $x = const,t = const$ и, следовательно, гиперболический тип?

 Профиль  
                  
 
 Re: Уравнения Математической Физики
Сообщение30.05.2015, 15:01 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


31/01/14
11305
Hogtown
TripleLucker в сообщении #1021525 писал(а):
У нее тогда характеристики $x = const,t = const$ и, следовательно, гиперболический тип?

Да, но поскольку характеристики двойные—нестрого гиперболический.

 Профиль  
                  
 
 Re: Уравнения Математической Физики
Сообщение30.05.2015, 15:21 


11/12/14
148
Red_Herring в сообщении #1021530 писал(а):
TripleLucker в сообщении #1021525 писал(а):
У нее тогда характеристики $x = const,t = const$ и, следовательно, гиперболический тип?

Да, но поскольку характеристики двойные—нестрого гиперболический.


Хорошо, спасибо!

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 9 ] 

Модераторы: Модераторы Математики, Супермодераторы



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group