Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
2910.pdf
Скачиваний:
10
Добавлен:
15.11.2022
Размер:
2.58 Mб
Скачать

 

Содержание

 

III. Уравнения параболического типа ..........................

78

 

 

3

1.

Уравнение теплопроводности ........................................

78

Введение …………………………………………………

2.1. Задача Коши для уравнения теплопроводности ........

80

I. Общие сведения о дифференциальных

5

2.2. Фундаментальное решение уравнения

85

уравнениях с частными производными .......................

теплопроводности ................................................................

1.

Основные понятия. Примеры ........................................

5

3.

Распространение тепла в конечном стержне ................

88

2.

Линейные дифференциальные уравнения с частными

7

4.

Метод Фурье для уравнения теплопроводности ..........

92

производными. Свойства их решений ..............................

Упражнения ..........................................................................

99

3.

Классификация линейных дифференциальных

 

IV. Уравнения эллиптического типа

100

уравнений второго порядка с двумя

10

независимыми переменными .............................................

1.

Определения. Постановка краевых задач ......................

100

4.

Постановка основных задач для линейных

16

2.

Фундаментальные решения уравнений Лапласа ..........

104

дифференциальных уравнений второго порядка ...........

3.

Формулы Грина ................................................................

105

Упражнения .........................................................................

17

4.

Основная интегральная формула Грина ........................

107

II. Уравнения гиперболического типа .........................

18

5.

Свойства гармонических функций ................................

111

1.

Решение задачи Коши (начальной задачи)

21

6.

Решение задачи Дирихле для круга методом Фурье ...

117

для неограниченной струны ..............................................

7.

Интеграл Пуассона ..........................................................

121

1.1. Метод бегущих волн. Решение Даламбера ...............

21

Упражнения .........................................................................

123

1.2. Решение задачи Коши для неограниченной струны ./ 24

 

 

 

1.3. Область зависимости ...................................................

26

V. Методы решения уравнений математической

 

2.

Исследование формулы Даламбера ..............................

26

физики .................................................................................

125

3.

Корректность постановки задачи ..................................

31

1.

Тип и канонический вид уравнения ...............................

125

4.

Свободные колебания однородной струны,

36

2.

Общее решение гиперболического уравнения .............

131

закрепленной на концах .....................................................

3.

Общее решение параболического уравнения ...............

132

5.

Вынужденные колебания струны, закрепленной

44

4.

Общее решение эллиптического уравнения .................

133

на концах ..............................................................................

5.

Уравнение Лапласа в круге ............................................

134

6.

Вынужденные колебания струны с подвижными

50

6.

Уравнение Лапласа в цилиндре .....................................

143

концами ................................................................................

7.

Уравнение Лапласа в шаре .............................................

150

7.

Общая схема метода Фурье ...........................................

53

8.

Уравнение Гельмгольца в круге ....................................

156

8.

Единственность решения смешанной задачи ...............

62

9.

Уравнение Гельмгольца в шаре .....................................

163

9.

Колебания круглой мембраны .......................................

65

10. Собственные функции и собственные значения

169

10. Применение преобразований Лапласа к

70

оператора Лапласа ...............................................................

решению смешанной задачи ..............................................

11. Уравнение Пуассона в кольце ......................................

173

Упражнения .........................................................................

75

12. Уравнение Пуассона в прямоугольнике ......................

181

 

308

 

 

309

 

13.

Уравнение Пуассона в шаре ........................................

191

14.

Однородное волновое уравнение на отрезке .........

194

15.

Неоднородное волновое уравнение на отрезке .........

199

16.

Однородное волновое уравнение в прямоугольнике..

202

17.

Задача Коши для волнового уравнения на прямой ....

208

18.

Уравнение теплопроводности на отрезке ...................

211

19.

Уравнение теплопроводности в круге ........................

215

20.

Задача Коши для уравнения теплопроводности

 

на прямой .............................................................................

220

VI. Использование MatLab для решения дифференциальных уравнений с частными производными…. 223 1. Численные методы решения дифференциальных уравнений с частными производными …………………. 223 1.1. Общие сведения и классификация уравнений с частными производными ……………………………… 223 1.2. Численные методы решения эллиптических

уравнений ………………………………………………… 226 1.3. Явные разностные схемы для уравнений параболического и эллиптического типов ……………... 236 1.4. Неявная разностная схема для уравнения параболического типа …………………………………… 243 1.5. Решение уравнений с частными производными методом Монте-Карло ………………………………….. 249 2. Численные методы решения интегральных уравнений ………………………………………………… 257

2.1. Общие сведения об интегральных уравнениях …… 257 2.2. Квадратурный метод решения интегральных уравнений Фредгольма…………………………………… 264 2.3. Квадратурный метод решения интегральных уравнений Вольтерра ……………………………………. 270

Приложение ……………………………………………. 282

Библиографический список …………………………. 306

Учебное издание

Пантелеев Игорь Николаевич

Основы математических методов решения прикладных задач

В авторской редакции

Компьютерный набор И.Н. Пантелеева

Подписано к изданию 06.09.2005.

Уч.- изд. л. 14,5. "C"

Воронежский государственный технический университет 394026 Воронеж, Московский просп., 14

310

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]