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




 
 Проверить решение УЧП
Сообщение20.01.2015, 19:27 
Добрый вечер. Решаю задачу для уравнения в частных производных. Проверьте, пожалуйста, подзадачу. Если решение правильное, то как найти полученный интеграл в квадратных скобках?

$
u_t + u_{xxxx}=0,~~ u(x,0)=g(x).
$

Пусть
$
\hat{u}(k,t) = \frac{1}{2\pi}\int_{-\infty}^{\infty}u(x,t)\exp({-ikx}) dx,~~
\hat{g}(k) = \frac{1}{2\pi}\int_{-\infty}^{\infty}g(x)\exp({-ikx}) dx.
$

Возьмем преобразование Фурье
$
\hat{u}_t =-(ik)^4\hat{u} = -k^4\hat{u}, ~~
\hat{u}(k,0)=\hat{g}(k).
$

Решение этой задачи Коши
$
\hat{u}(k,t) = \hat{g}(k)\exp({-k^4t}).
$

Вычисляем обратное преобразование Фурье:
$
u(k,t) = \int_{-\infty}^{\infty}\hat{u}(k,t)\exp({ikx}) dk
=
\int_{-\infty}^{\infty}\hat{g}(k)\exp({-k^4t})\exp({ikx}) dk =
$

$
=
\frac{1}{2\pi} \int_{-\infty}^{\infty}{g}(s)
[
\int_{-\infty}^{\infty}\exp({ik(x-s)}) \exp({-k^4t})dk 
]
ds =
$
$
=
\frac{2}{2\pi} \int_{-\infty}^{\infty}{g}(s)
[
\int_{0}^{\infty}\cos(k(x-s))\exp({-k^4t}) dk 
]
ds.
$

 
 
 
 Re: Проверить решение УЧП
Сообщение20.01.2015, 20:08 
Аватара пользователя
 i  $\infty$ $\infty$

 
 
 
 Re: Проверить решение УЧП
Сообщение21.01.2015, 07:26 
В элементарных функциях не выражается.

 
 
 
 Re: Проверить решение УЧП
Сообщение21.01.2015, 08:16 
Vince Diesel в сообщении #965978 писал(а):
В элементарных функциях не выражается.

Жалко, конечно. Мне посоветовали пользоваться этой формулой:
Изображение
Но в этой теме http://dxdy.ru/topic92810.html ИСН сказал, что она не имеет отношения к моему интегралу.

 
 
 
 Re: Проверить решение УЧП
Сообщение21.01.2015, 08:24 
lamerok
Не поможет, к сожалению. Я ещё в той теме решил посмотреть, что же это за интеграл (четвёртая степень сразу убивает весь энтузиазм), Maple его берёт, выражается он через гипергеометрические функции, в общем хорошего мало.

 
 
 
 Re: Проверить решение УЧП
Сообщение21.01.2015, 08:52 
Ясно, всем большое спасибо :-)

 
 
 [ Сообщений: 6 ] 


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