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


Посмотреть правила форума



Начать новую тему Ответить на тему
 
 ОДУ с обобщенной функцией
Сообщение04.06.2020, 13:10 
Аватара пользователя


21/09/13
137
Уфа
Доброго времени суток! Пытаюсь решить такую задачу: найти в $D'$ все решения уравнения $y''+4y'+3y=v.p\frac{1}{x}$.
Поначалу я думал все просто, найду фундаментальное решение, сверну с функцией $v.p.\frac{1}{x}$ и получу частное решение. Но потом понял, что у $v.p.\frac{1}{x}$ носитель не компактен, а общая теорию учит сворачивать только функции с компактными носителями.
Попробовал взять преобразование Фурье от обеих частей уравнения, чтобы найти частное решение. Получил следующее:
$$-y^2F+4iyF+3F=i\sqrt{\frac{\pi}{2}}sgn(y)$$ или $$F=\frac{1}{4}\sqrt{\frac{\pi}{2}}\left(\frac{sgn (y)}{y-3i}-\frac{sgn(y)}{y+i}\right)$$
Где $F-$ преобразование Фурье функции $y$, $i\sqrt{\frac{\pi}{2}}sgn(y)$ - преобразование Фурье функции $v.p.\frac{1}{x}$.
Получается, что остается научиться брать обратное преобразование Фурье от функций вида $\frac{sgn(y)}{y+ai}$ и задача решена. Хотел спросить, такие задача решаются именно таким способом? Т.е. ищется каким-то способом частное решение, а затем это найденное частное решение прибавляется к общему решению однородного уравнения.

 Профиль  
                  
 
 Re: ОДУ с обобщенной функцией
Сообщение04.06.2020, 13:28 
Аватара пользователя


13/08/13

4323
RikkiTan1
А главное значение оно же у интегралов, а не у функций. Со сверткой можно же решить

 Профиль  
                  
 
 Re: ОДУ с обобщенной функцией
Сообщение04.06.2020, 20:51 
Аватара пользователя


21/09/13
137
Уфа
У меня получается, что фундаментальное решение $y_{\text{ф}}=\frac{e^{-x}-e^{-3x}}{2}\theta(x)$ - обобщенная функция не с компактным носителем, $(v.p.\frac{1}{x},\varphi)=v.p.\int\limits_\mathbb{R}\frac{\varphi(x)}{x}dx$ - тоже не с компактным носителем.

 Профиль  
                  
 
 Re: ОДУ с обобщенной функцией
Сообщение04.06.2020, 21:37 
Заслуженный участник


10/01/16
2318
RikkiTan1 в сообщении #1467026 писал(а):
общая теорию учит сворачивать только функции с компактными носителями.

Не только. Есть же еще сверточная алгера $D'_+$...
В Вашем случае это, правда, тоже не сработает, но - можно попробовать показать существование свертки в соответствии с общим определением?

 Профиль  
                  
 
 Re: ОДУ с обобщенной функцией
Сообщение04.06.2020, 23:27 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


31/01/14
11306
Hogtown
Какова цель? Если некоторая формула (неявного вида), то все просто: правую часть можно представить в виде суммы двух функций: $f_>(x)= f(x)\phi_>(x)$ и $f_<(x) =f(x)\phi_<(x)$ с носителями в $[-1,\infty)$ и $(-\infty, 1]$ соответсвенно и использовать две свертки : с $E_{\gtrless} (x)= \pm \frac{1}{2}\Bigl(e^{-x}-e^{-3x}\Bigr)\theta (\pm x)$ соответственно, $\theta$ функция Хевисайда. Разумеется, в зависимости от разбиения единицы $\theta_> +\theta_< =1$ мы получим разные частные решения (ну и что?)

Как уже было сказано можно свертывать и в таком случае, когда носители лежат в полупрямых одного направления (а в многомерном случае, когда носители лежат в $a+\Gamma$, $b+\Gamma$, где $\Gamma$ замкнутый выпуклый собственный конус).

 Профиль  
                  
 
 Re: ОДУ с обобщенной функцией
Сообщение05.06.2020, 22:56 
Аватара пользователя


21/09/13
137
Уфа
Цель проста - решаю задачи "из листочка", правда их нужно будет сдать. Наверное, задачи подобраны так, чтобы с их помощью лучше разобраться в материале, который не вошел в курс, а не чтобы набить руку в решении типовых задач. В принципе, я вроде бы разобрался с задачей, спасибо.

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 6 ] 

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