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.



Начать новую тему Ответить на тему
 
 Проверить решение УЧП
Сообщение20.01.2015, 19:27 


19/08/10
19
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.
$

 Профиль  
                  
 
 Re: Проверить решение УЧП
Сообщение20.01.2015, 20:08 
Супермодератор
Аватара пользователя


20/11/12
5728
 i  $\infty$ $\infty$

 Профиль  
                  
 
 Re: Проверить решение УЧП
Сообщение21.01.2015, 07:26 
Заслуженный участник


25/02/11
1797
В элементарных функциях не выражается.

 Профиль  
                  
 
 Re: Проверить решение УЧП
Сообщение21.01.2015, 08:16 


19/08/10
19
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.

 Профиль  
                  
 
 Re: Проверить решение УЧП
Сообщение21.01.2015, 08:24 
Заслуженный участник


25/02/08
2961
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.

 Профиль  
                  
 
 Re: Проверить решение УЧП
Сообщение21.01.2015, 08:52 


19/08/10
19
Ясно, всем большое 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