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
 
 Привести уравнение к виду..
Сообщение25.03.2010, 20:00 


12/11/09
35
Томск
Разбирал задачу в статье по оптике. Сделал почти все, но в самом конце не могу решить последнее уравнение. Проверте ход решения может где то ошибся, если правильно - подскажите пожалста.

Комплексные константы:
$d_1,d_2, c, c_2, \mu$
$^*$ - сопряжение комплексной константы или функции.
$Y_1_,_2=y(x_0)-y_1_,_2$
$y_1_,_2=- \frac {\left(\left|c \right|^2-\left|c_2\right|^2+d_1^2\right)\mp d_1Q} {2c^*c_2^*}$
$Q=\sqrt{4\left|c \right|^2-\delta^2}$
$\delta =d_2-d_1}$
Между константами существует равенство $\left|c \right|^2+\left|c_2\right|^2=d_1d_2$
Комплексная функция:
$y(x)=\frac {Y_2y_1-Y_1y_2exp(-2\mu(x-x_0))} {Y_2-Y_1exp(-2\mu(x-x_0))}$
Исходное уравнение:
$\frac {d} {dx}ln(A(x))=-y(x)^*(1+\left|y(x) \right|^2)^-^1\frac {d} {dx}y(x)$
Найти:
$A(x)$
Ответ:
$A(x)=A(0)\frac {Y_2-Y_1exp(-2\mu(x-x_0))} {Y_2-Y_1exp(2\mu x_0)}\left[\frac {P(0)} {P(x)} \right]^\frac {\mu} {\mu+\mu^*}$,
где $P(x)=\left|Y_2 \right|^2+\left|Y_1y_2 \right|^2exp(-2(\mu+\mu^*)(x-x_0))$

Решение:
$y(x)^*=\frac {Y_2^*y_1^*-Y_1^*y_2^*exp(-2\mu^*(x-x_0))} {Y_2^*-Y_1^*exp(-2\mu^*(x-x_0))}$
$\frac {d} {dx}y(x)=\frac {2 \mu Y_1Y_2(y_2-y_1)exp(-2\mu(x-x_0))} {\left[Y_2-Y_1exp(-2\mu(x-x_0))\right]^2}$
$\left|y(x) \right|^2=\frac {Y_2y_1-Y_1y_2exp(-2\mu(x-x_0))} {Y_2-Y_1exp(-2\mu(x-x_0))} \frac {Y_2^*y_1^*-Y_1^*y_2^*exp(-2\mu^*(x-x_0))} {Y_2^*-Y_1^*exp(-2\mu^*(x-x_0))}$
$\frac {d} {dx}ln(A(x))=-\frac {Y_2^*y_1^*-Y_1^*y_2^*exp(-2\mu^*(x-x_0))} {Y_2^*-Y_1^*exp(-2\mu^*(x-x_0))} \frac {2 \mu Y_1Y_2(y_2-y_1)exp(-2\mu(x-x_0))} {\left[Y_2-Y_1exp(-2\mu(x-x_0))\right]^2} \frac {\left[Y_2-Y_1exp(-2\mu(x-x_0))\right]\left[Y_2^*-Y_1^*exp(-2\mu^*(x-x_0))\right]} {\left[ \left[Y_2-Y_1exp(-2\mu(x-x_0))\right]\left[Y_2^*-Y_1^*exp(-2\mu^*(x-x_0))\right]+\left[Y_2y_1-Y_1y_2exp(-2\mu(x-x_0)) \right]\left[Y_2^*y_1^*-Y_1^*y_2^*exp(-2\mu^*(x-x_0)) \right] \right]} $
$\frac {d} {dx}ln(A(x))=- \frac {2 \mu Y_1Y_2(y_2-y_1)exp(-2\mu(x-x_0)) \left[Y_2^*y_1^*-Y_1^*y_2^*exp(-2\mu^*(x-x_0)) \right]} {\left[Y_2-Y_1exp(-2\mu(x-x_0))\right] \left[ \left[Y_2-Y_1exp(-2\mu(x-x_0))\right]\left[Y_2^*-Y_1^*exp(-2\mu^*(x-x_0))\right]+\left[Y_2y_1-Y_1y_2exp(-2\mu(x-x_0)) \right]\left[Y_2^*y_1^*-Y_1^*y_2^*exp(-2\mu^*(x-x_0)) \right] \right]} $
Далее даже незнаю как подступится...

Обратное решение(ответ же есть):
$A(x)=A(0)\frac {Y_2-Y_1exp(-2\mu(x-x_0))} {Y_2-Y_1exp(2\mu x_0)}\left[\frac {P(0)} {P(x)} \right]^\frac {\mu} {\mu+\mu^*}$
$\frac {A(x)} {A(0)} \frac {Y_2-Y_1exp(2\mu x_0)} {Y_2-Y_1exp(-2\mu(x-x_0))}=\left[\frac {P(0)} {P(x)} \right]^\frac {\mu} {\mu+\mu^*}$
$log_\frac {P(0)} {P(x)} \left[\frac {A(x)} {A(0)} \frac {Y_2-Y_1exp(2\mu x_0)} {Y_2-Y_1exp(-2\mu(x-x_0))}\right]=\frac {\mu} {\mu+\mu^*}$
$ln \left[\frac {A(x)} {A(0)} \frac {Y_2-Y_1exp(2\mu x_0)} {Y_2-Y_1exp(-2\mu(x-x_0))}\right]=\frac {\mu} {\mu+\mu^*} ln\left[\frac {P(0)} {P(x)} \right]$
$ln \left[\frac {A(x)} {A(0)} \right]=ln\left[\frac {Y_2-Y_1exp(-2\mu(x-x_0))} {Y_2-Y_1exp(2\mu x_0)} \right]-\frac {\mu} {\mu+\mu^*} ln\left[\frac {P(x)} {P(0)} \right]$
$\int_{A(0)}^{A(x)} dln(A(x))=\int_{0}^{x} \frac {d(Y_2-Y_1exp(-2\mu(x-x_0)))} {Y_2-Y_1exp(-2\mu (x-x_0))}  -\frac {\mu} {\mu+\mu^*} \int_{0}^{x} \frac {d(\left|Y_2 \right|^2+\left|Y_1y_2 \right|^2exp(-2(\mu+\mu^*)(x-x_0)))} {\left|Y_2 \right|^2+\left|Y_1y_2 \right|^2exp(-2(\mu+\mu^*)(x-x_0))}$
$dln(A(x))= \frac {2\mu Y_1exp(-2\mu(x-x_0))} {Y_2-Y_1exp(-2\mu (x-x_0))}  -\frac {\mu} {\mu+\mu^*} \frac {-2(\mu+\mu^*)\left|Y_1y_2 \right|^2exp(-2(\mu+\mu^*)(x-x_0)))} {\left|Y_2 \right|^2+\left|Y_1y_2 \right|^2exp(-2(\mu+\mu^*)(x-x_0))}$
$dln(A(x))= \frac {2\mu Y_1exp(-2\mu(x-x_0))} {Y_2-Y_1exp(-2\mu (x-x_0))}  + \frac {2\mu \left|Y_1y_2 \right|^2exp(-2(\mu+\mu^*)(x-x_0)))} {\left|Y_2 \right|^2+\left|Y_1y_2 \right|^2exp(-2(\mu+\mu^*)(x-x_0))}$
$dln(A(x))= \frac {2\mu Y_1exp(-2\mu(x-x_0))\left[\left|Y_2 \right|^2+\left|Y_1y_2 \right|^2exp(-2(\mu+\mu^*)(x-x_0)) \right]+2\mu \left|Y_1y_2 \right|^2exp(-2(\mu+\mu^*)(x-x_0)))\left\left[Y_2-Y_1exp(-2\mu (x-x_0))\right]} {\left[Y_2-Y_1exp(2\mu (x-x_0))\right]\left[\left|Y_2 \right|^2+\left|Y_1y_2 \right|^2exp(-2(\mu+\mu^*)(x-x_0)) \right]}$
$dln(A(x))= \frac {2\mu \left[\left|Y_2 \right|^2Y_1exp(-2\mu(x-x_0)+\left|Y_1y_2 \right|^2Y_1exp(-2\mu(x-x_0)exp(-2(\mu+\mu^*)(x-x_0)) + \left|Y_1y_2 \right|^2exp(-2(\mu+\mu^*)(x-x_0)))\left\left[Y_2-Y_1exp(-2\mu (x-x_0))\right] \right]} {\left[Y_2-Y_1exp(-2\mu (x-x_0))\right]\left[\left|Y_2 \right|^2+\left|Y_1y_2 \right|^2exp(-2(\mu+\mu^*)(x-x_0)) \right]}$
$dln(A(x))= \frac {2\mu \left[\left|Y_2 \right|^2Y_1exp(-2\mu(x-x_0)+ \left|Y_1y_2 \right|^2exp(-2(\mu+\mu^*)(x-x_0)))\left\left[Y_2-Y_1exp(-2\mu (x-x_0)+Y_1exp(-2\mu(x-x_0))\right] \right]} {\left[Y_2-Y_1exp(-2\mu (x-x_0))\right]\left[\left|Y_2 \right|^2+\left|Y_1y_2 \right|^2exp(-2(\mu+\mu^*)(x-x_0)) \right]}$
$dln(A(x))= \frac {2\mu Y_1Y_2exp(-2\mu(x-x_0)\left[Y_2^*+ Y_1^*\left|y_2 \right|^2exp(-2\mu^*(x-x_0))) \right]} {\left[Y_2-Y_1exp(-2\mu (x-x_0))\right]\left[\left|Y_2 \right|^2+\left|Y_1y_2 \right|^2exp(-2(\mu+\mu^*)(x-x_0)) \right]}$
И на этом тоже все заканчивается...Помогите разобратся!

 Профиль  
                  
 
 Re: Привести уравнение к виду..
Сообщение26.03.2010, 08:44 


12/11/09
35
Томск
TralAfi в сообщении #302381 писал(а):

Комплексные константы:
$d_1,d_2, c, c_2, \mu$ - ошибся
$^*$ - сопряжение комплексной константы или функции.
$Y_1_,_2=y(x_0)-y_1_,_2$
.....

Константы:
$d_1, d_2$
Комплексные константы:
$ c, c_2, \mu$

 Профиль  
                  
 
 Re: Привести уравнение к виду..
Сообщение26.03.2010, 13:24 
Заслуженный участник


03/01/09
1701
москва
Попробуйте представить $A(x)=|A|e^{i\varphi _1},y(x)=|y|e^{\varphi _2}$.Тогда ваше уравнение примет вид $$\frac d{dx}[\ln|A|+i\varphi_1]=-(1+|y(x)|^2)^{-1}(|y(x)|\frac {d|y|}{dx}+i|y|^2\frac {d\varphi_2}{dx})$$
И решайте отдельно для действительной и мнимой части.

 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