Научный форум dxdy

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




 Решение система уравнения численным методом
Аватара пользователя
Здравствуйте, помогите пожалуйста как можно решить следующий система уравнения
численным методом.
Существующий численный методы не годится, потому что граничная условия $y=0$.

$$
\left.
\aligned
& yLe\dfrac{dn}{d\theta}-m(n+\theta-1)+y=0,\\
& y\dfrac{dy}{d\theta}-my+\varphi=0.
\endaligned\right. \eqno(1)
$$
с граничными условиями
$$
\left.
\aligned
\theta=0:\,\,\, y=0,\,\, n=1, \qquad \theta=1:\,\, y=0,\,\,n=0.
\endaligned\right. \eqno(2)
$$

 Re: Решение система уравнения численным методом
А такое решение существует? Для задачи Коши достаточно данных на правом конце отрезка, где особенности нет. Можно начинать численно решать оттуда.

 Re: Решение система уравнения численным методом
Аватара пользователя
Vince Diesel
Ну как если мы напишем разностную схему надо поделит на $y$,
а на граничный условия $y=0$ на $0$ делить нельзя.

 Re: Решение система уравнения численным методом
Проблема не в том, что нельзя делить, а в том, что задача не поставлена. Для системы уравнений первого порядка решение единственно при задании условий на только одном из концов. И не важно -- на левом или на правом (то, кто на левом оно ещё и некорректно, вопрос уже следующий).

Т.е. Вы явно чего-то недоговариваете.

 Re: Решение система уравнения численным методом
Maik2013
Видимо, $m$ - константа (отрицательная?), и $\varphi = \varphi (\theta)$, такая, что $\varphi (0)= \varphi (1) = 0$. Пусть, для простоты, $L=e=1$
Сделаем замену $n+ \theta = z$, и введем новое время $t$ так, что $\frac{d\theta}{dt} = \dot{\theta} =y$.
Получим:
$\dot{z} = m(z-1)-y$
$\dot{\theta} =y$
$\dot{y} = my- \varphi (\theta)$.
Из первого будем (потом) искать $z$, а пока посмотрим на два последних. Это - стандартное движение с трением $-m$ и потенциалом $-\Phi, \Phi' =\varphi$. И это - хорошо известная физикам задача. Ваши условия означают: надо найти сепаратрису, входящую в (выходящую из) точку масимума (минимума) потенциала. Ее можно - численно - решать примерно так.
Конечно, Далее надо действовать в зависимости от конкретных данных.
Например, для $m= -1, \varphi (\theta) =\theta - \theta^2$, Точка $y=0, \theta =0$- устойчивый фокус, а точка $y=0, \theta =1$ - седло. Седло имеет две сепаратрисы. Надо брать начальную точку вида $\pm\varepsilon \cdot \overrightarrow v$, где $\overrightarrow v$ собственный вектор, соответствующий положительному собственному значению линеаризации поля в особой точке, $\varepsilon$ - мало, знак - такой, что точка будет идти "налево". Решая систему численно, из первого уравнения найдем $z$, а потом и $n$....

 [ Сообщений: 5 ] 


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