Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
2343.pdf
Скачиваний:
43
Добавлен:
07.01.2021
Размер:
5.89 Mб
Скачать

 

 

2 2

1 2 4 r 2 rdrd 25,447 ;

f , 1

1 r 2

 

 

0

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

С

f , 2 63,617 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Итак, система (217) принимает вид

 

 

 

 

 

 

 

72588 ,95a1 228434 ,71a2

25,447;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

системы

 

 

 

 

 

63,617.

 

 

 

228434 ,71a

805459 ,24a

2

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Наход м решен е

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a1 0,0009485 ,

a2 0,0001900 .

 

Пр бл женное решение поставленной задачи (10) имеет вид

 

 

А

 

б0,0009485 0,0001900 r 2 r 2 1 2

4 r 2 2 .

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5. Задачи для самостоятельного решения

 

 

 

 

 

 

Д

1. Решить методом Ритца краевую задачу

 

 

 

 

 

 

 

 

d

 

 

dU

 

 

 

 

 

 

 

 

k(x)

 

 

 

f (x) ,

 

 

 

 

 

dx

 

 

dx

 

 

 

 

 

 

 

 

U (0) U (1) 0.

 

 

 

 

 

Вычисления проводить с точностью до 0,01 до третьего шага

включительно,

то есть найти

 

3

а1U1

а2U 2 а3U3 . Значения

k(x) , f (x) взять из табл. 34.

 

 

 

 

 

 

И

Указания. а) Задать на 0, 1 систему базисных функций

x(1 x) ,

2

x2 (1 x) , … ,

 

n

xn (1 x) , … .

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

sin n x

 

Можно в качестве базиса выбрать также

 

 

, n 1, 2, … .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

218

б)

 

 

 

 

 

 

 

 

kU

 

, и вычислить коэф-

 

 

 

 

 

Учесть, что AU kU k U

 

фициенты

A i , j

системы (100) методом Ритца:

 

 

( A 1, 1 )a1 ( A 2 , 1 )a2 ( A 3 , 1 )a3 ( f , 1 );

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

, 2 )a1 ( A 2 , 2 )a2

( A 3

, 2 )a3 ( f , 2 );

 

( A 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

, 3 )a1 ( A 2 , 3 )a2 ( A 3

, 3 )a3 ( f , 3 ).

 

( A 1

С

 

 

 

xk 1

x возникают эйлеровы

в)

спользовании азиса

интегралы.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Гамма-функция

 

 

 

При

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

При x 0

меем

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x1

t

 

 

 

 

 

 

б

 

dt .

 

 

 

 

 

 

Г (x)

t

e

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Основное свойство гамма-функции выражается формулой по-

нижения

А

 

 

 

 

 

 

 

Г (x 1) (x) .

 

 

 

Если n

целое положительное

 

 

число,

 

то

 

 

 

 

Д

 

Г (n) n 1 !;

 

 

1

 

 

1 3 . . . (2n 1)

 

 

Г n

 

 

 

 

 

2n

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

Формула дополненияИ

При 0 x 1 имеем

Г (x)Г (1 x) . sin x

219

 

 

 

 

 

Бета-функция

 

 

 

 

При x 0,

y 0 имеем

 

 

 

 

С

 

1

 

 

 

 

B(x, y) t x1 (1 t) y1 dt .

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

праведл ва формула

 

 

 

 

 

и

Г (x)Г ( y)

 

 

 

 

 

 

 

 

B(x, y)

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

Г (x y)

 

 

 

 

б

 

 

 

 

г) Реш ть с стему

выписать 3 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 35

 

 

 

k(x)

 

 

 

f (x)

 

 

п/п

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

x+1

 

 

 

x+1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

А

 

 

 

2

 

 

x+1

 

 

 

x–1

 

 

3

 

 

x+1

 

 

 

2x+1

 

 

4

 

 

x+1

 

 

 

2x–1

 

 

 

 

 

 

Д

 

 

5

 

 

x+1

 

 

 

3x+1

 

 

6

 

 

x+1

 

 

 

x+2

 

 

7

 

 

x 2

 

 

 

x–1

 

 

8

 

 

x 2

 

 

 

x+1

 

 

 

 

 

x2

 

 

И

 

 

9

 

 

 

 

 

2x+1

 

 

10

 

 

x 2

 

 

 

x+2

 

 

11

 

 

x 2

 

 

 

x–2

 

 

12

 

 

x 2

 

 

 

2x–3

 

 

13

 

 

2x–1

 

 

 

3+x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

14

 

 

2x–1

 

 

 

x–4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

15

 

 

2x–1

 

 

 

x–1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

16

 

 

2x–1

 

 

 

x+1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

17

 

 

2x–1

 

 

 

x–2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

220

 

 

 

 

 

 

Окончание табл. 35

 

 

 

 

 

 

 

 

 

k(x)

 

f (x)

 

п/п

 

 

 

 

 

 

 

 

 

18

 

2x–1

 

x+2

 

 

 

 

 

 

 

19

 

x2 1

 

1

С

2

 

 

 

20

 

x2 1

 

2

21

 

x2 1

 

–1

22

 

x2

1

 

–2

 

и

 

 

23

 

x2

1

 

3

24

 

x

1

 

4

25

 

2

 

x2 1

 

 

б

 

x2 1

26

 

3

 

27

 

4

 

x2 3

28

 

5

 

x2 3

 

 

 

А

x2 1

29

 

6

 

30

 

–2

x2 x

 

Вопросы и задания для самопроверки [1, 2, 3, 6, 7]

 

Д

1.

Какие методы называют вариационными?

2.

Какие виды норм вы знаете?

3.

Приведите теоретическое обоснование метода Ритца.

 

И

4.

Какие виды задач решаются методом Ритца?

5.

Приведите этапы решения краевых задач методом Ритца.

6.

Приведите этапы решения краевых задач методом Галеркина.

221

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]