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

Kurs_vysshei_matematiki_UP_Berkov_N.A._2007-2

.pdf
Скачиваний:
68
Добавлен:
10.06.2015
Размер:
9.19 Mб
Скачать

t\x

t = 0 t = 0, 20 t = 0, 40 t = 0, 60 t = 0, 80 t = 1, 00

2

 

0

t=0

 

t=0,2

-2

t=0,4

 

t=0,6

-4

t=0,8

 

t=1,0

-6

 

 

 

 

 

-8

 

 

 

 

 

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

F unB(x, t) ∂U

∂x

F 9

xm

m M hP r <>

<> <> <>

U U <0> U

U

(U<0>) m

0

(U<1>) m

(U<2>) m -2

(U<3>) m -4

(U<4>) m

-6

(U<5>) m

0

0,2

0,4 xm

0,6

0,8

1

L := 1 a := 1 T max := 1

h :=

L

 

τ := r ·

 

h 2

M

 

 

a

 

τ P r := 0.2

 

:= 0.1

hP r

r := 0.5 M := 20

N := T max

τ

M P r :=

hP r

F unB(x, t) := 2 · et − x

h

U :=

 

 

 

y

 

 

 

x

 

 

·

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

f or

 

m

 

 

0..M

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

m

 

 

 

 

m

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

k

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

xm

 

 

 

 

 

 

m h

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ngr

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0, M P r..M

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

f or m

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ym

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Uk,0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t

 

 

 

n

 

τ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

k

 

 

 

k + 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

·

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1..N

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

f orn

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

h

 

 

 

 

·

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

F unB(x0, t)

 

τ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ynp10

 

 

 

 

 

 

y0

 

+

 

 

 

 

 

·

 

 

(y0

 

 

y1)

 

 

 

 

f or

 

 

m

 

 

 

 

 

1..M

 

 

 

h

 

 

 

 

 

·

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

F unB(xm, t)

 

τ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ynp1m

 

 

 

 

ym +

 

 

 

 

 

 

 

·

 

 

 

(ym 1

ym)

 

 

 

 

y

 

 

 

 

 

ynp1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

k

 

 

 

 

 

 

·

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

·

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

τ P r,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

τ P r

 

 

 

 

τ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

if

ngr

 

 

 

t < 0.1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

k

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

k + 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

f or

 

 

 

m 0, M P r..M

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ym

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Uk,ngr

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

U

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ngr

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ngr + 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

M hP r =

M

m := 0..M hP r xm

:= m · hP r

M P r

U

 

 

 

 

 

u(x, y)

 

 

 

 

 

2u

 

2u

 

2u

 

A(x, y)

 

 

+ 2B(x, y)

 

 

+ C(x, y)

 

 

+

2x

∂x∂y

2y

+D(x, y)

∂u

 

+ E(x, y)

∂u

+ G(x, y) = 0.

 

∂x

 

 

 

 

 

∂y

 

 

 

 

x y ξ η

ξ = ϕ(x, y),

η= ψ(x, y).

x y

ϕ(x, y)

ψ(x, y)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∂u

 

∂u

2u

 

2u

 

2u

 

 

∂u ∂u ∂2u ∂2u ∂2u

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∂x

 

∂y

 

∂x2

 

∂x∂y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∂y2

 

 

∂ξ ∂η

 

∂ξ2

 

 

∂ξ∂η

 

 

∂η2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∂u

=

∂u

 

∂ξ

 

+

 

∂u ∂η

;

 

∂u

=

 

∂u

 

 

∂ξ

+

 

∂u ∂η

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∂x

 

∂ξ ∂x

 

 

 

 

 

 

 

 

∂y

 

 

∂η ∂y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∂η ∂x

 

 

 

∂ξ ∂y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2u

 

 

 

 

∂u

 

 

 

 

 

 

∂u

∂ξ

 

 

∂u ∂

 

∂ξ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

 

 

 

 

 

=

 

 

 

 

 

 

 

+

 

 

 

 

 

 

 

+

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∂x2

 

∂x

∂x

∂x

∂ξ

∂x

∂ξ

∂x

∂x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∂u

∂η

 

 

 

∂u ∂

 

 

 

∂η

 

 

 

 

 

 

 

2u ∂ξ

+

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+

 

∂x

∂η

∂x

∂η

∂x

∂x

∂ξ2

∂x

 

 

 

 

 

 

2u ∂η

 

∂ξ

 

 

 

 

∂u ∂2ξ

 

 

 

 

 

2u ∂η

 

 

 

 

 

 

+

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+

 

 

 

 

 

 

+

 

 

 

 

 

 

 

+

 

 

 

 

∂ξ∂η

∂x

 

∂x

∂ξ

∂x2

∂η2

∂x

 

 

 

2u ∂ξ

 

 

∂η

 

∂u ∂2η

 

 

2u

 

 

∂ξ

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+

 

 

 

=

 

 

 

 

 

 

 

 

+

 

 

∂ξ∂η

∂x

∂x

∂η

∂x2

 

 

2ξ

∂x

 

2u ∂ξ ∂η ∂2u

 

 

 

∂η

2

 

 

 

∂u ∂2ξ

 

 

∂u ∂2η

+2

 

+

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+

 

 

 

 

 

 

 

 

+

 

 

 

 

 

.

∂ξ∂η ∂x ∂x

 

2η

∂x

 

∂ξ

∂x2

 

∂η

∂x2

Uyy

Uxy

 

 

 

 

 

2u

 

 

 

∂ξ

2

 

 

 

 

 

 

2u ∂ξ ∂η ∂2u

 

 

 

 

∂η

 

2

 

 

∂u ∂2ξ

 

 

∂u ∂2η

 

 

Uyy =

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+ 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+

 

 

 

 

;

 

 

∂ξ2

∂y

 

 

∂ξ∂η ∂y ∂y

 

∂η2

 

 

∂y

∂ξ ∂y2

∂η ∂y2

 

 

Uxy

 

 

 

 

2u ∂ξ ∂ξ

 

 

 

 

 

 

 

 

2u

 

∂ξ ∂η

 

 

 

 

 

 

 

 

∂ξ ∂η

+

 

2u ∂η ∂η

 

 

 

=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+

 

 

 

∂ξ2 ∂x ∂y

∂ξ∂η

∂x

∂y

 

∂y ∂x

∂η2

∂x

∂y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∂u ∂2u

 

 

 

 

 

 

∂u ∂2u

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∂ξ ∂x∂y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∂η ∂x∂y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2u

 

 

 

 

 

 

 

∂ξ

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∂ξ ∂ξ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∂ξ

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A

 

 

 

 

+ 2B

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+ C

 

 

+

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∂ξ2

∂x

 

∂x ∂y

∂y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2u

 

∂ξ ∂η

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∂ξ ∂η

 

 

 

 

 

∂ξ ∂η

 

 

 

 

 

 

 

∂ξ ∂η

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+2

 

 

 

A

 

 

 

 

 

 

+ B

 

 

 

 

 

 

+

 

 

 

 

 

 

+ C

 

 

 

 

+

 

 

 

 

 

 

 

 

∂ξ∂η

∂x ∂x

 

∂x

∂y

 

∂y

∂x

∂y

∂y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2u

 

 

 

 

 

 

 

 

∂η

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∂η ∂η

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∂η

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+

 

 

A

 

 

 

+ 2B

 

 

 

 

 

+ C

 

+

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∂η2

∂x

 

∂x

∂y

 

∂y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ξ, η, u,

 

∂u

 

∂u

= 0.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+F1

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∂ξ

 

∂η

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2u

 

2u

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ϕ(x, y)

 

 

ψ(x, y)

 

 

 

 

 

 

 

∂ξ2

 

∂η2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A(x, y)(zx)2 + 2B(x, y)zxzy + C(x, y)(zy)2 = 0.

z = ϕ(x, y)

G ϕ(x, y) = C

 

 

 

 

A(x, y)(dy)2 2B(x, y)dxdy + C(x, y)(dx)2 = 0.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ϕ(x, y) = C

 

 

 

 

 

 

z

= ϕ(x, y)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(dx)2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A(x, y)(

dy

)2 2B(x, y)

dy

+ C(x, y) = 0.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dx

dx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dy

 

∂ϕ

∂ϕ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

 

/

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dx

∂x

∂y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∂ϕ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

A

∂ϕ

2

+ 2B

 

∂ϕ ∂ϕ

 

 

∂ϕ

2

 

 

 

 

 

 

 

 

∂ϕ

 

 

 

 

 

 

∂ϕ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A

 

∂x

 

 

 

 

2B

 

 

∂x

 

+ C =

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= 0,

 

 

 

 

∂ϕ

 

 

 

 

 

 

∂ϕ

 

 

 

 

 

 

 

 

∂y

2

 

 

 

 

 

 

 

 

∂y

 

 

 

 

 

 

 

∂y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z = ϕ(x, y)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ϕ(x, y) = C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dy/dx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dy

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= B(x, y) + B2(x, y) − A(x, y)C(x, y) /A(x, y);

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dy

= B(x, y)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B2(x, y) − A(x, y)C(x, y) /A(x, y).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ϕ(x, y) = C1

 

ψ(x, y) = C2

 

 

 

B2(x, y) −A(x, y)C(x, y) > 0 D

B2(x, y) −A(x, y)C(x, y) < 0 D

B2(x, y)−A(x, y)C(x, y) = 0 D

 

 

 

 

 

 

 

2u

 

2 2u

 

 

∂u

= a

2 2u

 

2u

 

2u

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= a

 

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

,

 

 

 

 

 

+

 

 

 

= 0.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

∂x

2

∂t

 

∂x

2

∂x

2

 

 

∂y

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∂t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2u

2 2u

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 2u

2u

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

 

 

 

= 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∂t2

∂x2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∂x2

∂t2

 

 

 

 

A = a2 B = 0 C = 1 B2 − AC = a2 > 0

 

 

2

u

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∂u

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 2u

 

∂u

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∂t

 

∂x2

 

 

 

 

 

 

 

 

= 0

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

−AC = 0

 

 

 

 

 

 

 

a

 

 

 

 

 

 

A = a B = 0 C = 0 B

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∂x2

∂t

 

 

 

 

 

 

2u

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2u

+

= 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∂x2

∂y2

A = 1 B = 0 C = 1 B2 − AC = 1 < 0

A B C

 

 

 

 

 

D

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ϕ(x, y) = C1

 

ψ(x, y) = C2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ξ = ϕ(x, y) η = ψ(x, y)

 

 

 

 

 

 

 

ϕ(x, y)

ψ(x, y)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2u ∂2u

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∂ξ

2

∂ξ ∂ξ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+ 2B

+

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+C

 

 

∂ξ2

 

∂η2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∂x

∂x ∂y

∂ξ

2

 

 

 

∂η

 

2

 

∂η ∂η

 

∂η

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= 0 A

 

 

 

+ 2B

 

 

 

+ C

 

 

= 0

 

 

 

 

 

 

 

∂y

∂x

 

∂x ∂y

∂y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2u

 

ξ, η, u,

∂u

∂u

= 0 A1

2

 

 

A1 + F1

 

 

,

 

 

∂ξ∂η

∂ξ

∂η

2

2u

 

 

 

 

 

2u

 

 

 

 

∂ξ∂η

 

 

 

 

∂ξ∂η

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2u

=

ξ, η, u,

∂u

,

∂u

.

 

 

 

 

 

∂ξ∂η

∂ξ

∂η

 

 

 

u(ξ, η)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

u(ϕ(x, y), ψ(x, y))

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2u

 

2 2u

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

∂x

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∂t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 2u

2u

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

 

 

 

 

 

 

= 0

A = a2 B = 0 C = 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∂x2

∂t2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dt

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dt

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a2

1 = 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dt

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dt

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

 

 

 

 

1 = 0 −a

 

 

 

 

1 = 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dx

dx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+a

dt

 

1 = 0 a

 

dt

= 1

at + C1 = x x − at = C1.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dx

dx

 

 

 

 

 

 

 

 

−a

 

dt

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dt

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 = 0 −a

 

 

 

 

= 1

−at + C2 = x x + at = C2.

 

 

 

 

 

 

 

dx

dx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ξ = x − at

η = x + at

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ξ η

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ξ = x − at

 

∂ξ

= 1;

 

 

 

∂ξ

 

= −a;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∂x

 

 

∂t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

η = x + at

 

∂η

 

= 1;

 

 

 

∂η

 

= a;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∂x

 

 

 

∂t

 

 

∂u

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∂u

 

 

 

 

 

∂u ∂ξ

 

 

 

 

∂u ∂η

 

 

 

−a

∂u

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

 

 

 

 

 

 

+

 

 

 

 

 

 

 

 

=

 

 

 

 

+ a

 

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∂t

 

∂ξ ∂t

∂η ∂t

 

∂ξ

∂η

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∂u

=

 

∂u ∂ξ

+

 

∂u ∂η

=

 

∂u

+

 

∂u

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∂x

 

 

∂ξ ∂x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∂ξ

 

∂η

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∂η ∂x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2u

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∂u

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∂u

 

 

 

 

 

2u ∂ξ

 

 

2u ∂η

 

 

 

 

 

 

 

= −a

 

 

 

 

 

+ a

 

 

 

 

 

= −a

 

 

 

 

+

 

 

 

 

+

 

 

 

 

 

∂t2

 

∂t

∂ξ

∂t

 

∂η

∂ξ2

∂t

∂ξ∂η

∂t

 

 

 

 

+a

 

2u ∂t ∂2u ∂η

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2u

 

2u

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+

 

 

 

= −a −

 

a +

 

a +

 

 

 

 

 

 

 

∂ξ∂η

∂η

∂η2

∂t

∂ξ2

∂ξ∂η

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2u

 

 

 

 

 

2u

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2u

 

2u

 

 

2u

 

+a −

 

 

 

 

 

a +

 

 

 

 

a = a2

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

+

 

 

 

 

;

 

∂ξ∂η

∂η2

∂ξ2

∂ξ∂η

∂η2

 

 

2u

 

 

 

 

∂ ∂u ∂u

 

2u ∂ξ

 

 

 

2u ∂η

 

 

 

2u ∂ξ

 

 

 

 

 

=

 

 

 

 

 

 

 

 

+

 

 

 

=

 

 

 

 

 

 

 

+

 

 

 

 

 

+

 

 

 

 

 

 

+

 

∂x2

∂x

∂ξ

∂η

 

∂ξ2 ∂x

∂ξ∂η

∂x

 

∂ξ∂η ∂x

+

2u ∂η

=

2u

 

 

 

 

 

2u

+

2u

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+ 2

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∂η2 ∂x

∂ξ2

∂ξ∂η

∂η2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2u

 

 

 

 

2u

 

2u

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2u

 

 

 

 

2u

 

 

2u

 

a2

 

 

 

+ 2

 

 

+

 

 

− a2

 

 

 

2

 

 

+

 

= 0,

∂ξ2

∂ξ∂η

∂η2

∂ξ2

∂ξ∂η

∂η2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2u

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= 0.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∂ξ∂η

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ξ η

 

 

 

 

 

u(ξ, η) = F (ξ) + (η)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ξ = x − at, η = x + at

 

u(t, x) = F (x − at) + (x + at).

 

 

 

 

D

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ϕ(x, y) = C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ξ = ϕ(x, y)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ϕx

ϕy

= 0

 

 

 

 

 

 

η = y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2u

 

 

ϕ(x, y)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∂ξ2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∂ξ

 

2

 

∂ξ ∂ξ

 

∂ξ

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A

 

 

 

 

 

 

+ 2B

 

 

 

 

 

+ C

 

 

= 0.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∂x

 

 

∂x ∂y

∂y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B2 − AC = 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B = AC

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∂ξ

2

 

∂ξ ∂ξ

 

 

∂ξ

 

2

 

 

∂ξ

 

2

 

 

 

 

 

 

∂ξ ∂ξ

 

0 = A

+ 2B

+ C

 

 

 

= A

+ 2AC

 

+

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∂x

∂x ∂y

∂y

 

 

∂x

 

∂x ∂y

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]