Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Типовые

.pdf
Скачиваний:
379
Добавлен:
28.06.2014
Размер:
652.43 Кб
Скачать

МИНИСТЕРСТВО ВНУТРЕННИХ ДЕЛ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ВОРОНЕЖСКИЙ ИНСТИТУТ

Кафедра теоретических и прикладных

математических дисциплин

Думачев В.Н.

Уравнения математической физики

ВОРОНЕЖ - 2002

2

УДК 517.53

Думачев В.Н.

Типовой расчет. Уравнения математической физики – Воронеж:

Воронежский институт МВД России, 2002. - 96 с.

Методические указания для выполнения типового расчета, проведения практических занятий и самоподготовки по курсу «математика» для курсантов Радиотехнического факультета обучающихся по специальности 075600 – информационная безопасность телекоммуникационных систем.

Воронежский институт МВД России, 2002.

3

РАСЧЕТНЫЕ ЗАДАНИЯ

Задача 1. Найти в указанной области отличные от тождественного нуля решения y=y(x) дифференциального уравнения, удовлетворяющие заданным краевым условиям. (Задача Штурма-Лиувилля)

1.1.

y"+λy = 0, 1 ≤ x ≤ 2

 

= 0

 

y(1) = y'(2)

1.3.

y"+λy = 0, π / 2 ≤ x ≤ π

 

 

 

y(π / 2) = y'(π ) = 0

1.5.

y"+λy = 0, 1/ 2 ≤ x ≤ 1

 

 

 

y(1/ 2) = y'(1) = 0

1.7.

y"+λy = 0, π ≤ x ≤ 2π

 

 

 

y(π ) = y'(2π ) = 0

1.9.

y"+λy = 0, 1 ≤ x ≤ 3 / 2

 

 

 

y(1) = y'(3 / 2) = 0

1.11.

y"+λy = 0,

π / 2 ≤ x ≤ 3π / 2

 

 

 

y(π / 2) = y'(3π / 2) = 0

1.13.

y"+λy = 0, 1/ 2 ≤ x ≤ 3 / 2

 

 

 

y(1/ 2) = y'(3 / 2) = 0

y"+λy = 0, π ≤ x ≤ 3π / 2

y(π ) = y'(3π / 2) = 0

1.17.

y"+λy = 0, 1 ≤ x ≤ 2

 

= 0

 

y'(1) = y(2)

1.19.

y"+λy = 0,

π / 2 ≤ x ≤ π

 

 

 

y'(π / 2) = y(π ) = 0

1.21.

y"+λy = 0, 1/ 2 ≤ x ≤ 1

 

 

 

y'(1/ 2) = y(1) = 0

y"+λy = 0, 3 / 2 ≤ x ≤ 2

1.2.

= y'(2) = 0

y(3 / 2)

y"+λy = 0, π / 4 ≤ x ≤ π / 2

y(π / 4) = y'(π / 2) = 0

1.6.

y"+λy = 0, 3 / 4 ≤ x ≤ 1

 

= y'(1) = 0

 

y(3 / 4)

1.8.

y"+λy = 0, π / 2 ≤ x ≤ 3π / 4

 

= y'(3π / 4) = 0

 

y(π / 2)

1.10.

y"+λy = 0, 1/ 4 ≤ x ≤ 1/ 2

 

 

 

y(1/ 4) = y'(1/ 2) = 0

1.12.

y"+λy = 0, 3 / 4 ≤ x ≤ 5 / 4

 

= y'(5 / 4) = 0

 

y(3 / 4)

1.14.

y"+λy = 0, π / 2 ≤ x ≤ 5π / 4

 

= y'(5π / 4) = 0

 

y(π / 2)

y"+λy = 0, 3π / 4 ≤ x ≤ 5π / 2

y(3π / 4) = y'(5π / 2) = 0

y"+λy = 0, 3 / 2 ≤ x ≤ 2

1.18.

= y(2) = 0

y'(3 / 2)

y"+λy = 0, π / 4 ≤ x ≤ π / 2

y'(π / 4) = y(π / 2) = 0

y"+λy = 0, 3 / 4 ≤ x ≤ 1

1.22.

= y(1) = 0

y'(3 / 4)

1.23.

y"+λy = 0, π ≤ x ≤ 2π

 

 

y'(π ) = y(2π ) = 0

1.25.

y"+λy = 0, 1 ≤ x ≤ 3 / 2

 

 

y'(1) = y(3 / 2) = 0

1.27.

y"+λy = 0, π / 2 ≤ x ≤ 3π / 2

 

 

y'(π / 2) = y(3π / 2) = 0

1.29.

y"+λy = 0, π ≤ x ≤ 3π / 2

 

 

y'(π ) = y(3π / 2) = 0

y"+λy = 0, 1/ 2 ≤ x ≤ 3 / 2

y'(1/ 2) = y(3 / 2) = 0

4

1.24.

y"+λy = 0, π / 2 ≤ x ≤ 3π / 4

 

 

y'(π / 2) = y(3π / 4) = 0

1.26.

y"+λy = 0, 1/ 4 ≤ x ≤ 1/ 2

 

 

y'(1/ 4) = y(1/ 2) = 0

1.28.

y"+λy = 0, 3 / 4 ≤ x ≤ 5 / 4

 

 

y'(3 / 4) = y(52π ) = 0

1.30.

y"+λy = 0, π / 2 ≤ x ≤ 5π / 2

 

 

y'(π / 2) = y(5π / 2) = 0

Задача 2. Найти общее решение уравнения, приведя его к каноническому виду.

2.1.

ux x+2uxy−uyy+ux+uy=0

2.2.

ux x+4uxy+4uyy−ux−2uy=0

2.3.

ux x−2uxy+uyy+2ux−2uy=0

2.4.

ux x+6uxy+9uyy+ux+3uy=0

2.5.

ux x−6uxy+9uyy−2ux+6uy=0

2.6.

ux x+2uxy+uyy−3ux−3uy=0

2.7.

ux x−4uxy+4uyy+3ux−6uy=0

2.8.

9ux x+6uxy+uyy−9ux−3uy=0

2.9.

ux x+8uxy+16uyy−ux−4uy=0

2.10.

ux x−2uxy+uyy+4ux−4uy=0

2.11.

16ux x+8uxy+uyy−8ux−2uy=0

2.12.

4ux x+4uxy+uyy+8ux+4uy=0

2.13.

ux x−8uxy+16uyy+3ux−12uy=0

2.14.

9ux x+6uxy+uyy−12ux−4uy=0

2.15.

16ux x+8uxy+uyy−16ux+4uy=0

2.16.

ux x+10uxy+25uyy+ux+5uy=0

2.17.

ux x+2uxy+uyy+5ux+5uy=0

2.18.

ux x−10uxy+25uyy+2ux−10uy=0

2.19.

4ux x−4uxy+uyy−10ux+5uy=0

2.20.

25ux x−10uxy+uyy−15ux+3uy=0

2.21.

ux x+6uxy+9uyy+5ux+15uy=0

2.22.

25ux x+10uxy+uyy+20ux+4uy=0

2.23.

ux x+8uxy+16uyy+5ux+20uy=0

2.24.

ux x−10uxy+25uyy+5ux−25uy=0

2.25.

ux x+12uxy+36uyy+ux+6uy=0

2.26.

ux x−2uxy+uyy+6ux−6uy=0

2.27.

ux x−12uxy+36uyy+2ux−12uy=0

2.28.

36ux x+12uxy+uyy+18ux+3uy=0

2.29.

ux x+14uxy+49uyy+2ux+14uy=0

2.30.

36ux x−12uxy+uyy+18ux−3uy=0

2.31.

49ux x−14uxy+uyy+14ux−2uy=0

 

 

5

 

Задача3. Найти общее решение уравнения, приведя его к каноническому виду.

3.1.

4uxx+8uxy+3uyy=0

3.2.

3uxx+8uxy+4uyy=0

3.3.

3uxx+4uxy+uyy=0

3.4.

uxx+4uxy+3uyy=0

3.5.

16uxx+16uxy+3uyy=0

3.6.

3uxx+16uxy+16uyy=0

3.7.

25uxx+20uxy+3uyy=0

3.8.

uxx+8uxy+12uyy=0

3.9.

12uxx+8uxy+uyy=0

3.10.

49uxx+28uxy+3uyy=0

3.11.

64uxx+32uxy+3uyy=0

3.12.

3uxx+20uxy+25uyy=0

3.13.

uxx+3uxy+2uyy=0

3.14.

2uxx+3uxy+uyy=0

3.15.

uxx+12uxy+27uyy=0

3.16.

uxx+16uxy+48uyy=0

3.17.

uxx+20uxy+75uyy=0

3.18.

uxx+24uxy+108uyy=0

3.19.

uxx+28uxy+147uyy=0

3.20.

uxx+32uxy+192uyy=0

3.21.

uxx+36uxy+243uyy=0

3.22.

3uxx+28uxy+49uyy=0

3.23.

3uxx+32uxy+64uyy=0

3.24.

27uxx+12uxy+uyy=0

3.25.

48uxx+16uxy+uyy=0

3.26.

75uxx+20uxy+uyy=0

3.27.

108uxx+24uxy+uyy=0

3.28.

147uxx+28uxy+uyy=0

3.29.

192uxx+32uxy+uyy=0

3.30.

4uxx+3uxy−uyy=0

3.31.

2uxx+5uxy−3uyy=0

 

 

 

Задача 4. Решить смешанную задачу.

 

 

4.1

ut=2uxx; u(x,0)= 1sin(3πx);

u(0,t)=u(8,t)=0

4.2

ut=9uxx; u(x,0)= 2sin(2πx) + 3sin(3πx);

u(0,t)=u(1,t)=0

4.3

ut=3uxx; u(x,0)= 3sin(2πx) ;

u(0,t)=u(7,t)=0

4.4

ut=2uxx; u(x,0)= 4sin(3πx) + 5sin(4πx);

u(0,t)=u(2,t)=0

4.5

ut=4uxx; u(x,0)= 5sin(3πx) ;

u(0,t)=u(6,t)=0

4.6

ut=7uxx; u(x,0)= 6sin(2πx) + 7sin(3πx);

u(0,t)=u(3,t)=0

4.7

ut=5uxx; u(x,0)= 7sin(2πx);

u(0,t)=u(5,t)=0

4.8

ut=6uxx; u(x,0)= 8sin(3πx) + 9sin(4πx);

u(0,t)=u(4,t)=0

 

 

6

4.9

ut=6uxx; u(x,0)= 9sin(3πx);

u(0,t)=u(4,t)=0

4.10

ut=5uxx; u(x,0)=10sin(2πx) + 3sin(3πx);

u(0,t)=u(5,t)=0

4.11

ut=7uxx; u(x,0)=11sin(2πx);

u(0,t)=u(3,t)=0

4.12

ut=4uxx; u(x,0)=12sin(3πx) + 5sin(4πx);

u(0,t)=u(6,t)=0

4.13

ut=8uxx; u(x,0)=13sin(3πx);

u(0,t)=u(2,t)=0

4.14

ut=3uxx; u(x,0)=14sin(2πx) + 7sin(3πx);

u(0,t)=u(7,t)=0

4.15

ut=9uxx; u(x,0)=15sin(2πx);

u(0,t)=u(1,t)=0

4.16

ut=2uxx; u(x,0)=16sin(3πx) + 9sin(4πx);

u(0,t)=u(8,t)=0

4.17

ut=2uxx; u(x,0)=17sin(2πx);

u(0,t)=u(2,t)=0

4.18

ut=3uxx; u(x,0)=18sin(3πx) + 3sin(4πx);

u(0,t)=u(7,t)=0

4.19

ut=3uxx; u(x,0)=19sin(3πx);

u(0,t)=u(3,t)=0

4.20

ut=8uxx; u(x,0)=20sin(2πx) + 7sin(3πx);

u(0,t)=u(6,t)=0

4.21

ut=4uxx; u(x,0)=21sin(2πx);

u(0,t)=u(4,t)=0

4.22

ut=4uxx; u(x,0)=22sin(3πx) + 5sin(4πx);

u(0,t)=u(5,t)=0

4.23

ut=5uxx; u(x,0)=23sin(3πx);

u(0,t)=u(5,t)=0

4.24

ut=6uxx; u(x,0)=24sin(2πx) + 9sin(3πx);

u(0,t)=u(4,t)=0

4.25

ut=6uxx; u(x,0)=25sin(2πx);

u(0,t)=u(6,t)=0

4.26

ut=5uxx; u(x,0)=26sin(3πx) + 3sin(4πx);

u(0,t)=u(3,t)=0

4.27

ut=7uxx; u(x,0)=27sin(3πx);

u(0,t)=u(7,t)=0

4.28

ut=4uxx; u(x,0)=28sin(2πx) + 5sin(3πx);

u(0,t)=u(2,t)=0

4.29

ut=8uxx; u(x,0)=29sin(2πx);

u(0,t)=u(8,t)=0

4.30

ut=3uxx; u(x,0)=30sin(3πx) + 7sin(4πx);

u(0,t)=u(1,t)=0

4.31

ut=9uxx; u(x,0)=31sin(3πx);

u(0,t)=u(9,t)=0

 

 

7

 

Задача 5. Решить смешанную задачу.

 

5.1

ut=2uxx; u(x,0)=1cos(3πx) + 2cos(4πx);

u(0,t)=ux(8,t)=0

5.2

ut=2uxx; u(x,0)=2cos(2πx) ;

u(0,t)=ux(2,t)=0

5.3

ut=3uxx; u(x,0)=3cos(3πx) + 4cos(4πx);

u(0,t)=ux(7,t)=0

5.4

ut=3uxx; u(x,0)=4cos(3πx) ;

u(0,t)=ux(3,t)=0

5.5

ut=8uxx; u(x,0)=5cos(2πx) + 6cos(3πx);

u(0,t)=ux(6,t)=0

5.6

ut=4uxx; u(x,0)=6cos(2πx);

u(0,t)=ux(4,t)=0

5.7

ut=4uxx; u(x,0)=7cos(3πx) + 8cos(4πx);

u(0,t)=ux(5,t)=0

5.8

ut=5uxx; u(x,0)=8cos(3πx);

u(0,t)=ux(5,t)=0

5.9

ut=6uxx; u(x,0)=9cos(2πx)+ 10cos(3πx);

u(0,t)=ux(4,t)=0

5.10

ut=6uxx; u(x,0)=10cos(2πx);

u(0,t)=ux(6,t)=0

5.11ut=5uxx; u(x,0)=11cos(3πx) + 12cos(4πx); u(0,t)=ux(3,t)=0

5.12 ut=7uxx; u(x,0)=12cos(3πx);

u(0,t)=ux(7,t)=0

5.13ut=4uxx; u(x,0)=13cos(2πx) + 14cos(3πx); u(0,t)=ux(2,t)=0

5.14 ut=8uxx; u(x,0)=14cos(2πx);

u(0,t)=ux(8,t)=0

5.15ut=3uxx; u(x,0)=15cos(3πx) + 16cos(4πx); u(0,t)=ux(1,t)=0

5.16 ut=9uxx; u(x,0)=16cos(3πx);

u(0,t)=ux(9,t)=0

5.17ut=2uxx; u(x,0)=17cos(3πx) + 18cos(4πx); u(0,t)=ux(2,t)=0

5.18 ut=4uxx; u(x,0)=18cos(3πx);

u(0,t)=ux(6,t)=0

5.19ut=7uxx; u(x,0)=19cos(2πx) + 20cos(3πx); u(0,t)=ux(3,t)=0

5.20 ut=5uxx; u(x,0)=20cos(2πx);

u(0,t)=ux(5,t)=0

5.21ut=6uxx; u(x,0)=21cos(3πx) + 22cos(4πx); u(0,t)=ux(4,t)=0

5.22 ut=6uxx; u(x,0)=22cos(3πx);

u(0,t)=ux(4,t)=0

5.23ut=5uxx; u(x,0)=23cos(2πx) + 24cos(3πx); u(0,t)=ux(5,t)=0

5.24 ut=7uxx; u(x,0)=24cos(2πx);

u(0,t)=ux(3,t)=0

5.25ut=4uxx; u(x,0)=25cos(3πx) + 26cos(4πx); u(0,t)=ux(6,t)=0

5.26 ut=8uxx; u(x,0)=26cos(3πx);

u(0,t)=ux(2,t)=0

5.27ut=3uxx; u(x,0)=27cos(2πx) + 28cos(3πx); u(0,t)=ux(7,t)=0

5.28 ut=9uxx; u(x,0)=28cos(2πx);

u(0,t)=ux(1,t)=0

5.29ut=9uxx; u(x,0)=29сos(2πx) + 30cos(3πx); u(0,t)=ux(1,t)=0

5.30

ut=3uxx; u(x,0)=30cos(2πx);

u(0,t)=ux(7,t)=0

5.31

ut=2uxx; u(x,0)=31cos(3πx) + cos(4πx);

u(0,t)=ux(6,t)=0

8

Задача 6. Решить смешанную задачу.

6.1ut=2uxx; u(x,0)=19sin(5πx);

6.2ut=5uxx; u(x,0)=8cos(πx);

6.3ut=8uxx; u(x,0)=17sin(3πx);

6.4ut=uxx; u(x,0)=6cos(9πx) ;

6.5ut=4uxx; u(x,0)=15sin(3πx);

6.6ut=2uxx; u(x,0)=4cos(5πx) ;

6.7ut=3uxx; u(x,0)=13sin(5πx);

6.8ut=uxx; u(x,0)=2cos(7πx) ;

6.9ut=5uxx; u(x,0)=19sin(3πx);

6.10ut=uxx; u(x,0)=8cos(5πx) ;

6.11ut=6uxx; u(x,0)=17sin(3πx);

6.12ut=2uxx; u(x,0)=6cos(7πx);

6.13ut=uxx; u(x,0)=15sin(9πx);

6.14ut=3uxx; u(x,0)=4cos(5πx) ;

6.15ut=7uxx; u(x,0)=13sin(3πx);

6.16ut=9uxx; u(x,0)=12cos(3πx);

6.17ut=2uxx; u(x,0)=9sin(7πx);

6.18ut=5uxx; u(x,0)=18cos(πx) ;

6.19ut=8uxx; u(x,0)=7sin(3πx);

6.20ut=uxx; u(x,0)=16cos(9πx) ;

6.21ut=4uxx; u(x,0)=5sin(3πx);

6.22ut=2uxx; u(x,0)=14cos(5πx);

6.23ut=3uxx; u(x,0)=3sin(5πx);

6.24ut=uxx; u(x,0)=12cos(7πx) ;

6.25ut=5uxx; u(x,0)=9sin(3πx);

6.26ut=uxx; u(x,0)=18cos(5πx) ;

6.27ut=6uxx; u(x,0)=7sin(3πx);

6.28ut=2uxx; u(x,0)=16cos(7πx);

6.29ut=uxx; u(x,0)=5sin(9πx);

6.30ut=3uxx; u(x,0)=14cos(5πx);

6.31ut=7uxx; u(x,0)=3sin(3πx);

u(0,t)=0, ux(0,5,t)=0

ux(0,t)=0,u(1,5,t)=0

u(0,t)=0, ux(2,5,t)=0 ux(0,t)=0, u(3,5,t)=0 u(0,t)=0, ux(4,5,t)=0 ux(0,t)=0, u(3,5,t)=0 u(0,t)=0, ux(2,5,t)=0 ux(0,t)=0, u(1,5,t)=0 u(0,t)=0, ux(4,5,t)=0 ux(0,t)=0, u(1,5,t)=0 u(0,t)=0, ux(2,5,t)=0 ux(0,t)=0, u(3,5,t)=0 u(0,t)=0, ux(4,5,t)=0 ux(0,t)=0, u(3,5,t)=0 u(0,t)=0, ux(4,5,t)=0 ux(0,t)=0, u(1,5,t)=0 u(0,t)=0, ux(2,5,t)=0 ux(0,t)=0, u(3,5,t)=0 u(0,t)=0, ux(4,5,t)=0 ux(0,t)=0, u(3,5,t)=0 u(0,t)=0, ux(2,5,t)=0 ux(0,t)=0, u(1,5,t)=0 u(0,t)=0, ux(0,5,t)=0 ux(0,t)=0, u(1,5,t)=0 u(0,t)=0, ux(2,5,t)=0 ux(0,t)=0, u(3,5,t)=0 u(0,t)=0, ux(4,5,t)=0 ux(0,t)=0, u(3,5,t)=0 u(0,t)=0, ux(2,5,t)=0 ux(0,t)=0, u(1,5,t)=0 u(0,t)=0, ux(0,5,t)=0

9

Задача 7. Решить смешанную задачу.

7.1. ut=9uxx;

u(x,0)=5sin(2πx) – 1 + x;

u(0,t)= –1 ,

u(2,t)= 5

7.2. ut=8uxx;

u(x,0)=6sin(3πx) + 2 – x;

u(0,t)=2,

u(3,t)= –7

7.3. ut=7uxx;

u(x,0)=7sin(2πx) – 3 + x;

u(0,t)= –3 ,

u(1,t)= 1

7.4. ut=6uxx;

u(x,0)=8sin(4πx) + 4 – x;

u(0,t)=4 ,

u(2,t)= –6

7.5. ut=5uxx;

u(x,0)=9sin(3πx) – 5 + x;

u(0,t)= –5 ,

u(3,t)= 1

7.6. ut=9uxx;

u(x,0)=8sin(3πx) + 6 – x;

u(0,t)=6,

u(4,t)= –2

7.7. ut=8uxx;

u(x,0)=7sin(2πx) – 7 + x;

u(0,t)= –7 ,

u(3,t)= 2

7.8. ut=7uxx;

u(x,0)=6sin(3πx) + 8 – x;

u(0,t)=8 ,

u(4,t)= – 4

7.9.

ut=4uxx;

u(x,0)=5sin(4πx) – 9 + x;

u(0,t)= –9 ,

u(2,t)= 1

7.10. ut=3uxx;

u(x,0)=4sin(5πx) + 9 – x;

u(0,t)=9 ,

u(3,t)= –3

7.11. ut=2uxx;

u(x,0)=3sin(6πx) – 8 + x;

u(0,t)= –8 ,

u(2,t)= 2

7.12. ut=3uxx;

u(x,0)=2sin(4πx) + 7 – x;

u(0,t)=7 ,

u(1,t)= 2

7.13. ut=5uxx;

u(x,0)=3sin(3πx) – 6 + x;

u(0,t)= –6 ,

u(3,t)= 6

7.14. ut=6uxx;

u(x,0)=4sin(4πx) + 5 – x;

u(0,t)=5 ,

u(2,t)= –3

7.15. ut=8uxx;

u(x,0)=5sin(2πx) – 4 + x;

u(0,t)= –4 ,

u(1,t)= –1

7.16. ut=7uxx;

u(x,0)=6sin(3πx) + 3 + x;

u(0,t)=3 ,

u(2,t)= 7

7.17. ut=6uxx;

u(x,0)=7sin(4πx) – 2 + x;

u(0,t)= –2 ,

u(3,t)= 1

7.18. ut=2uxx;

u(x,0)=8sin(7πx) + 1 – x;

u(0,t)=1 ,

u(2,t)= –1

7.19. ut=4uxx;

u(x,0)=9sin(3πx) – 1 – x;

u(0,t)= –1 ,

u(1,t)= –3

7.20. ut=6uxx;

u(x,0)=8sin(4πx) + 3 – x;

u(0,t)=3 ,

u(2,t)= – 5

7.21. ut=7uxx;

u(x,0)=7sin(3πx) – 5 + x;

u(0,t)= –5 ,

u(1,t)= 1

7.22. ut=8uxx;

u(x,0)=6sin(2πx) + 7 – x;

u(0,t)=7 ,

u(2,t)= –3

7.23. ut=9uxx;

u(x,0)=5sin(3πx) – 9 + x;

u(0,t)= –9 ,

u(3,t)= 3

7.24. ut=8uxx;

u(x,0)=4sin(3πx) + 8 – x;

u(0,t)= 8,

u(2,t)=2

7.25. ut=7uxx;

u(x,0)=3sin(2πx) – 6 + x;

u(0,t)= –6 ,

u(3,t)= 0

7.26. ut=6uxx;

u(x,0)=2sin(4πx) + 4 + x;

u(0,t)=4 ,

u(4,t)= 8

7.27. ut=5uxx;

u(x,0)=3sin(3πx) – 2 – x;

u(0,t)= –2 ,

u(3,t)= –5

7.28. ut=3uxx;

u(x,0)=4sin(5πx) + 3 – x;

u(0,t)=3 ,

u(2,t)= – 1

7.29. ut=2uxx;

u(x,0)=5sin(7πx) – 1 – x;

u(0,t)= –1 ,

u(1,t)= –4

7.30. ut=4uxx;

u(x,0)=6sin(4πx) + 2 – x;

u(0,t)=2 ,

u(2,t)= –6

7.31.

ut=5uxx;

u(x,0)=7sin(3πx) – 4 – x;

u(0,t)= –4 ,

u(1,t)= –9

10

Задача 8. Решить смешанную задачу для данного неоднородного уравнения теплопроводности с нулевыми начальными и граничными данными.

u(x,0)=0; u(0,t)=0; u(π,t)=0.

8.1.

ut=

1

 

uxx + 5sin2t sin3x

8.2.

ut=

1

uxx + e−2t sin4x

 

 

 

 

 

 

 

9

 

 

 

 

16

 

8.3.

ut=

1

uxx + 10cos3t sin2x

8.4.

ut=2uxx + e−10t sin3x

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8.5.

ut=

1

uxx + 10sin3t sin4x

8.6.

ut=

1

 

uxx + e−3t sin2x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

16

 

 

4

 

 

 

8.7.

ut=

1

uxx + 2cost sin3x

8.8.

ut=3uxx + e−43t sin4x

 

 

 

9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8.9.

ut=

1

uxx + 5sin2t sin2x

8.10.

ut=

1

uxx + e−4t sin3x

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

9

 

 

 

8.11.

ut=

1

uxx + 10cos3t sin4x

8.12.

ut=5uxx + e−46t sin3x

 

 

 

16

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8.13.

ut=

1

uxx + 2sint sin3x

8.14.

ut=

1

uxx + e−5t sin4x

 

 

 

 

9

 

 

 

 

16

 

8.15.

ut=

1

uxx + 10cos3t sin3x

8.16.

ut=4uxx + e−64t sin4x

 

 

 

9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8.17.

ut=

1

uxx + 2sint sin4x

8.18.

ut=

1

uxx + e−2t sin2x

 

 

 

 

 

 

 

16

 

 

4

 

 

 

8.19.

ut=

1

uxx + 5cos2t sin3x

8.20.

ut=7uxx + e−63t sin3x

 

 

 

 

 

 

 

9

 

 

1

 

 

 

 

1

uxx + e−3t sin3x

8.21.

ut=

 

 

 

 

uxx + 10sin3t sin2x

8.22.

ut=

 

 

 

 

4

9

8.23.

ut=

1

uxx + 5cos2t sin4x

8.24.

ut=5uxx + e−20t sin2x

 

 

16

 

 

1

 

 

 

 

1

uxx + e−4t sin4x

8.25.

ut=

 

 

 

 

uxx + 10sin3t sin3x

8.26.

ut=

 

 

 

 

9

16

8.27.

ut=

1

 

uxx + 5cos2t sin2x

8.28.

ut=6uxx + e−24t sin2x

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

1

 

 

1

 

uxx + e−3t sin2x

8.29.

ut=

 

 

uxx + 5sin2t sin4x

8.30.

ut=

 

 

 

16

4

8.31.

ut=

1

uxx + 2cost sin4x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

16

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Соседние файлы в предмете Уравнения математической физики. Методы математической физики.