- •Дистанционный курс высшей математики НИЯУ МИФИ
- •Формула Кирхгофа
- •Формула Кирхгофа
- •Формула Кирхгофа
- •Формула Кирхгофа
- •Формула Кирхгофа
- •Формула Кирхгофа
- •Формула Кирхгофа
- •Формула Кирхгофа
- •Формула Кирхгофа
- •Формула Кирхгофа
- •Формула Кирхгофа
- •Формула Кирхгофа
- •Формула Кирхгофа
- •Формула Кирхгофа
- •Формула Кирхгофа
- •Формула Кирхгофа
- •Формула Кирхгофа
- •Формула Кирхгофа
- •Формула Кирхгофа
- •Формула Кирхгофа
- •Формула Кирхгофа
- •Формула Кирхгофа
- •Формула Кирхгофа
- •Распространение волн в пространстве
- •Распространение волн в пространстве
- •Распространение волн в пространстве
- •Распространение волн в пространстве
- •Распространение волн в пространстве
- •Распространение волн в пространстве
- •Распространение волн в пространстве
- •Распространение волн в пространстве
- •Распространение волн в пространстве
- •Дистанционный курс высшей математики НИЯУ МИФИ
Формула Кирхгофа
|
u(x,t) |
t |
(x atξ)dSξ |
|
||||||
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|ξ| 1 |
|
|
|
|
||
u(x,t) |
t |
|
(x atξ)dSξ |
|
||||||
|
|
|||||||||
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|ξ| 1 |
|
|
|
|
|||
u (x,t) |
1 |
(x atξ)dS |
at |
( ,ξ)dS |
|
|||||
|
|
|
||||||||
t |
|
|
|
ξ |
|
|
ξ |
|||
4 |ξ| 1 |
|
4 |
|
|||||||
|
|
|
|ξ| 1 |
|
||||||
|
(x atξ) |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
||
|
t |
|
|
t |
||||
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
aξ1 |
|
aξ2 |
||||
|
x1 |
x2 |
||||||
|
|
|
|
|
|
|||
(x atξ |
, x |
|
atξ |
, x |
atξ |
|
||
2 |
) |
|||||||
|
1 |
1 |
|
2 |
1 |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
aξ3 a( ,ξ) |
|
|
|||||
x3 |
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
at2 |
|
|
|
|
u |
|
I |
I |
|
( ,ξ)dS |
ξ |
u |
|
|
|
|
|
4 |
|
t |
|
t |
|
t |
|
|
|ξ| 1 |
|
|
|
|
Формула Кирхгофа
u u |
|
|
I |
u |
|
u |
|
I |
|
|
|
u |
ut |
I |
|
It |
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|||||||||||||||||||||||||||||
t |
|
t |
|
|
t |
|
|
tt |
|
|
|
|
|
|
|
t |
|
|
|
t |
|
|
|
t |
2 |
|
|
t |
t |
|
|
t |
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
t |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
|
u |
|
1 u |
|
I |
|
|
|
I |
|
|
|
|
It |
|
It |
|
|
u |
|
It |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
2 |
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||
|
t |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
t |
|
|
|
|
|
|
t |
|
|
|
|
|
t |
|
|
|
|
tt |
|
t |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
t t |
|
t |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
I |
at2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
y |
|
ξ= y |
|
|
|
|
|
|
|
4 |ξ| 1 |
( (x atξ),ξ)dSξ |
|
|||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
at2 |
|
|
|
|
|
|
( ( y),ξ)dSy |
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
(at) |
2 |
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||
| y x | at |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|y x| at |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
( y)dSy |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
( y)dy |
||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 a |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|y x| at |
|
|
|
|
|
|
4 a |y x| at |
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
Формула Кирхгофа
I |
1 |
|
( y)dy |
1 |
at r2dr |
2 d |
|
( y)sin d |
|
|
|
||||||
|
4 a |
|
4 a |
|
|
|
||
|
|y x| at |
|
0 |
0 |
0 |
|
||
y1y2y3
x1 r cos sin |
|
D( y1, y2 , y3 ) |
|
r2 sin |
|
|
|
||||
x |
r sin sin |
|
|
||
2 |
|
|
D(r, , ) |
|
|
x3 |
r cos |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
ξ= y {cos sin ,sin sin ,cos } ξ( , ) |
|||||||||
x |
y |
|
|
|
|
y x rξ( , ) |
||||
|
|
|||||||||
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
at |
2 |
|
||
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| y x | at |
I |
4 a |
r2dr |
d |
(x rξ( , ))sin d |
|||||
|
0 |
0 |
0 |
|||||||
|
|
|
|
|
||||||
Формула Кирхгофа
|
|
I |
1 |
at |
r2dr2 d |
(x rξ( , ))sin d |
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
4 a |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
1 |
|
|
|
|
2 2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
I |
|
|
|
|
|
(at) |
|
|
|
|
|
|
|
d (x atξ( , ))sin d |
|
a |
|||||||||
|
4 a |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
t |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
a2t2 2 d |
|
(x atξ( , ))sin d |
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
a2t |
2 |
|
|
(x atξ)dSξ |
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|ξ| 1 |
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
I |
|
|
|
|
|
|
a2t |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
t |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
u |
|
|
|
|
|
(x atξ)dS |
ξ |
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
tt |
|
|
|
t |
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|ξ| 1 |
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
u(x,t) |
t |
|
|
|
(x atξ)dS |
|
u a2 u |
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ξ |
|
tt |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |ξ| 1 |
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
Формула Кирхгофа
Начальные условия:
|
|
|
t |
|
|
|
|
|
|
u(x,t) |
4 |
(x atξ)dSξ |
|
||||
|
|
|
|ξ| 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
u (x,t) |
1 |
(x atξ)dS |
at |
( ,ξ)dS |
|
|||
|
|
|
||||||
t |
|
|
|
ξ |
|
|
ξ |
|
4 |ξ| 1 |
|
4 |
|
|||||
|
|
|
|ξ| 1 |
|
||||
0
u(x,0) 4 |ξ| 1 (x a 0 ξ)dSξ 0
u (x,0) |
1 |
(x a 0 ξ)dS |
a 0 |
|
( ,ξ)dS |
|
|
||||||
|
|
|
|||||||||||
t |
|
|
|
|
|
ξ |
|
|
|
|
ξ |
|
|
|
|
4 |ξ| 1 |
|
4 |
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|ξ| 1 |
|
|
||||||
|
1 |
|
(x) |
|
(x) |
4 (x) |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
4 |
|
(x)dSξ |
4 |
dSξ |
4 |
|
|
|
|
||||
|
|ξ| 1 |
|
|ξ| 1 |
|
|
|
|
|
|
||||
Формула Кирхгофа
Решение второй задачи:
|
|
(x) C3(R3 ) |
|
||||
|
|
tM [ ] |
|
t |
|
|
|
u(x,t) |
|
|
|
|
(x atξ)dSξ |
||
t |
|
4 |
|||||
|
|
t |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|ξ| 1 |
|
2u a2 u, x R3, t 0
t2
u(x,0) (x), x R3ut (x,0) 0, x R3
Формула Кирхгофа
|
|
v(x,t) tM [ ] |
t |
|
|
(x atξ)dSξ |
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|ξ| 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
u(x,t) vt (x,t) |
|
|
|
|
|||||
v(x,t) C3 (x R3,t 0) u(x,t) C2 (x R3,t 0) |
|
|||||||||||||
v a2 |
v (v ) |
a2 ( v) |
t |
(v ) |
a2 (v ) |
t |
u a2 |
u |
||||||
tt |
|
|
|
tt t |
|
|
|
|
t tt |
t |
tt |
|
||
|
v(x,0) 0, |
vt (x,0) (x) u(x,0) (x) |
|
|||||||||||
v (x,t) |
a |
2t |
|
|
|
|
|
|
u (x,0) v (x,0) 0 |
|||||
|
|
(x atξ)dS |
ξ |
|||||||||||
tt |
|
4 |ξ| 1 |
|
|
|
|
t |
|
tt |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Формула Кирхгофа
Решение третьей задачи:
f (x.t) C2 (x R3,t 0)
1 t
u(x,t) 4 0 (t )|ξ| 1 f (x a(t )ξ, )dSξd
2u a2 u f (x,t), x R3, t 0
t2
u(x,0) 0, x R3ut (x,0) 0, x R3
Формула Кирхгофа
Принцип Дюамеля:
f (x,t) C2 (x R3,t 0)
vtt a2 v, x R3, t |
|
t |
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
v |
|
t |
0 |
|
|
|
u(x,t) v(x,t, )d |
|||
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
f (x, ) |
|
|
0 |
|
|||
|
|
|
|
|||||||
vt |
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
t |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
2 |
|
3 |
, t 0 |
|
|
|
|
|
|
utt a |
u f (x,t), x R |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
u(x,0) 0, |
x R3 |
|
|||
|
|
|
|
|
u (x,0) 0, |
x R3 |
|
|||
|
|
|
|
|
|
t |
|
|
|
|
Формула Кирхгофа
|
|
|
|
|
|
2 |
u2 |
a2 u, x R3 |
, t 0 |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
t |
|
|
|
|
t |
|
|
|
u(x,t) |
(x atξ)dS |
|
|
u(x,0) 0, x R3 |
|
||||
4 |
|
|
|||||||
|
|
ξ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|ξ| 1 |
|
|
u (x,0) (x), x R3 |
||||
|
|
|
|
|
|
t |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
v a2 v, x R3, t |
|||
v(x,t, ) |
t |
f (x a(t )ξ, )dSξ |
|
tt |
|
0 |
|
|
|
v t |
|||||
4 |
|||||||
|
|ξ| 1 |
|
v |
|
f (x, ) |
||
|
|
|
|
t |
|
|
|
|
|
|
|
|
t |
|
|
