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
 
 Задача Коши для уравнения Лапласа
Сообщение26.07.2012, 08:08 


03/07/12
10
Помогите пожалуйста решить задачу Коши для уравнения Лапласа в следующей постановке:
$$ x{\in}(0,1), y{\in}(0,1)$$
$$ w_xx+w_yy=0$$
Краевые условия:
$$ w(0,y)=w(1,y), y{\in}(0,1)$$
$$ w(x,0)=0, w_y(x,0)=\sin{\pi}x+p{\cdot}\sin{7{\pi}x} , x{\in}(0,1), p=0.01$$
Под решением понимается функция:
$$ u_p(x)=w(x,1) $$

Мои попытки:
Я не нашёл и интернете точного общего решения уравнения Лапласа в промоугольнике.

Вот что я нашёл:
1)
$$ w(x,y)=\sum_{n=1}^{\infty} \sin(c_n{x}){\cdot}(A_n{ e^{c_n{y}}}+B_n{e}^{ -c_n{y}}) $$
$$ c_n={\pi}/2(2n-1) $$
Вычислим производную по y и подставим начальное условие получим:
$$ w_y(x,y)= \sum_{n=1}^{\infty} \sin{cx}{A_n{c}-B_n{c}}=\sin({\pi}x)-p\sin(7{\pi}x) $$
От сюда следует, что:
$$ Некий \sin(c_j{x})=\sin{\pi}x $$
Но:
$$ {c_j} {\in} {\lbrace}-{\pi}/2, -3{\pi}/2, -5{\pi}/2, ...{\rbrace} {\Rightarrow} c_j{\neq}\pi$$

Т.е. коэф. c несоответствует начальным условиям.
Значит уравнение Лапласа(найденное мною) неверное. Может быть различается в коэф-ах.

2) http://de.ifmo.ru/--books/0051/3/3_4/34yrlappram_1.htm
$$ w(x,y) = ({A}e^{px}+{B}e^{-px})(C\cos(py)+D\cos(py))  $$
Получаем, что C=0 и:
$$ w_y(x,0)=(A+B)D=\operatorname{const} $$
Что противоречит начальному условию.

Помогите пожалуйста найти правильное решение уравнения Лапласа в прямоугольнике.

 Профиль  
                  
 
 Re: Задача Коши для уравнения Лапласа
Сообщение26.07.2012, 09:25 
Заслуженный участник


11/05/08
32166
Nizumi в сообщении #599452 писал(а):
$$ w_xx+w_yy=0$$

Это не так пишется, а так:

$ w''_{xx}+w''_{yy}=0$

Nizumi в сообщении #599452 писал(а):
Краевые условия:
$$ w(0,y)=w(1,y), y{\in}(0,1)$$

Этих условий недостаточно.

 Профиль  
                  
 
 Re: Задача Коши для уравнения Лапласа
Сообщение26.07.2012, 10:38 
Заслуженный участник


09/01/06
800
$w=\frac{\sin(\pi x)\sh(\pi y)}{\pi}+p\frac{\sin(7\pi x)\sh(7\pi y)}{7\pi}$

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 3 ] 

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