Kurs_vysshei_matematiki_UP_Berkov_N.A._2007-2
.pdf= 0 |
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A = x2 B = −xy C = y2 B2−AC = (xy)2−x2y2 = |
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x y |
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x2 |
dy |
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2 |
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dy |
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x |
dy |
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2 |
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+ 2xy |
+ y2 = 0 |
+ y = 0. |
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dx |
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dx |
dx |
dxdy = −xy xy = C
ξ = xy η = y
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∂ξ |
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= y; |
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∂ξ |
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= x; |
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∂η |
= 0; |
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∂η |
= 1. |
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∂y |
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∂x |
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∂x |
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∂y |
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∂u ∂u ∂2u ∂2u ∂2u |
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∂x |
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∂y ∂x2 |
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∂x∂y |
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∂y2 |
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∂u |
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∂u |
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∂u |
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∂u |
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∂u |
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∂2u |
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∂2u |
2 |
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= |
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y; |
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= |
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x + |
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; |
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= |
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y |
; |
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∂y |
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∂ξ |
∂η |
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∂x2 |
∂ξ2 |
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∂x |
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∂ξ |
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∂2u |
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∂2u |
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∂2u |
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∂u |
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∂2u |
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∂2u |
x2 + 2 |
∂ |
2u |
|
∂2u |
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||||||||||||||||||||||||||||||
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= |
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xy + |
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y + |
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; |
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= |
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x + |
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. |
|||||||||||||||||||||||
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∂x∂y |
|
∂ξ2 |
∂ξ∂η |
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∂y2 |
∂ξ2 |
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∂η2 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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∂ξ |
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∂ξ∂η |
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∂2u |
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∂2u |
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∂2u |
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∂u |
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x2 |
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y2 − 2xy |
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xy + |
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y + |
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+ |
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∂ξ2 |
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∂ξ2 |
∂ξ∂η |
∂ξ |
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+y2 |
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∂2u |
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∂2u |
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∂2u |
+ 2x |
∂u |
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x + 2 |
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x + |
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y = 0. |
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∂ξ2 |
∂ξ∂η |
∂η2 |
∂ξ |
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∂2u |
|
= 0. |
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∂η2 |
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∂ |
∂u |
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∂u |
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|||||||||||
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= 0 |
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= F (ξ) |
u = F (ξ)dη + (ξ) = ηF (ξ) + (ξ). |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
∂η |
∂η |
|
∂η |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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x |
y |
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|||||
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u = yF (x, y) + (x, y) |
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∂u |
= a2 |
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∂2u |
+ |
∂2u |
+ |
∂2u |
. |
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||||||||||||||
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∂t |
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∂x2 |
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∂y2 |
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∂z2 |
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∂u |
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∂2u |
∂2u |
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||||||||||||
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|
= a2 |
|
+ |
|
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. |
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||||||||||||
|
|
|
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∂t |
∂x2 |
∂y2 |
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||||||||||||||||
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∂u |
2 ∂2u |
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||||||||||
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|
= a |
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|
. |
|
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|
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|||||||
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∂t |
∂x2 |
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|||||||||||
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t |
|
|
|
x |
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a |
||
u(x, t) |
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|
t |
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|
|
x |
|||||||||
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|||||||||||
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|||||||||||||
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∂2u |
|
+ |
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∂2u |
+ |
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∂2u |
= 0. |
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|||||||||
|
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∂x2 |
|
∂y2 |
|
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∂z2 |
|
|
t = t0
t = 0
u t u
u
x y z
x
x ∂x∂z + y ∂y∂z = z. y ∂u∂y − x ∂u∂x = −u.
ex ∂u∂x + y2 ∂u∂y = uex.
(x2 + y2) ∂u∂x + 2xy ∂u∂y = −u2.
(x + y) ∂u∂x − (x − y) ∂u∂y = ux + uy. (x + y) ∂u∂y + (x − y) ∂u∂x = 0.
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∂z |
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|
∂z |
|
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|
z = 2x, |
|||||||||||||||
x |
|
|
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|
|
|
− y |
|
|
|
|
|
= 0; |
|
|
|
|
y = 1, |
||||||||||||||||
∂x |
∂y |
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
∂z |
|
|
|
|
|
∂z |
|
|
|
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|
z = x2, |
||||||||||||||||||||
x2 |
|
|
|
|
|
|
− y2 |
|
|
|
|
|
= 0; |
|
|
|
y = 1. |
|||||||||||||||||
∂x |
∂y |
|||||||||||||||||||||||||||||||||
|
∂z |
|
|
∂z |
|
|
|
|
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|
z = 0, 5y2, |
||||||||||||||
y |
|
|
|
|
+ x |
|
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|
= 2xy; |
|
|
x = 1. |
|||||||||||||||||||||
∂x |
∂y |
|||||||||||||||||||||||||||||||||
|
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|
|
∂z |
|
|
|
|
|
|
|
|
∂z |
|
|
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|
|
x2 + y2 = 4, |
|||||||||||||||
yz |
|
|
|
|
|
+ xz |
|
|
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|
|
= |
−xy; |
z = 0. |
||||||||||||||||||||
∂x |
∂y |
|||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
∂z |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
∂z |
|
|
|
x + y = 2z, |
||||||||
xz |
|
|
|
|
+ (xz + y) |
|
|
|
= z; |
xz = 1. |
||||||||||||||||||||||||
∂x |
∂y |
|||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
∂z |
|
|
|
|
∂z |
|
|
|
|
y = 2z, |
|||||||||||||||||||||
x |
|
|
+ z |
|
|
= y; |
|
|
|
x + 2y = z. |
||||||||||||||||||||||||
∂x |
∂y |
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||
|
∂u |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
∂u |
|
|
|
u(x, 0) = x2 − e2x. |
|||||||||||||
|
|
+ (2ex |
− t) |
|
|
= 2x; |
||||||||||||||||||||||||||||
|
∂x |
∂t |
||||||||||||||||||||||||||||||||
|
1 |
|
|
|
|
∂u |
|
|
|
1 ∂u |
|
|
1 |
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
+ |
|
|
|
|
= |
|
|
; |
u(x, 0) = ln x. |
|||||||||||||||||||||
|
t − x |
∂x |
x |
∂t |
2x |
P (x, y, z) t u(x, y, z, t)
n dS v
grad U
V
S dt S
dQ1 dV du
dQ1 = −cρdV du;
dQ2 S
dt
dQ2 = −k ∂n∂udSdt.
|
du |
∂u |
|
|
|
du = |
dt |
||
|
|
|||
Q1 = −cρ V |
|
∂t |
||
du · dV = −cρdt V |
∂t dV. |
|||
|
|
|
∂u |
S
−cρdt V |
∂t dV = −k · dt V |
div(grad u)dV. |
|
|
∂u |
|
|
dt |
|
|
|
|
|
V |
k · div(grad u) − cρ ∂t dV = 0, |
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
∂u |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
V |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
∂u |
|
|
|
|
|
|
|
∂u |
|
|
|
k |
|
|
|
|
|
||||||||||
k · div(grad u) = cρ |
|
|
, |
|
|
|
|
|
|
|
|
= |
|
|
· div(grad u). |
|
|
|
||||||||||||||||||||
∂t |
|
|
|
|
|
|
∂t |
cρ |
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
∂u¯ |
∂u¯ |
∂u ¯ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
∂2u |
|
∂2u |
∂2u |
|||||||||||||
grad u = |
∂x |
|
i + |
∂y |
j + |
|
∂z |
k |
|
div(grad u) = |
∂x2 |
+ |
∂y2 |
+ |
∂z2 |
|||||||||||||||||||||||
|
|
∂u |
= a2 |
∂2u |
|
|
|
∂2u |
|
|
|
|
∂2u |
|
|
, |
|
|
|
a2 = |
k |
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
+ |
|
|
|
+ |
|
|
|
|
|
|
|
. |
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
∂t |
∂x2 |
|
∂y2 |
|
∂z2 |
|
|
|
|
cρ |
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
|
∂u |
= a2 u |
|
|
|
= |
|
|
∂ |
+ |
|
|
∂ |
|
+ |
∂ |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
∂t |
|
|
|
∂x2 |
|
∂y2 |
∂z2 |
|
|
|
|
|
x u = u(x, t)
u(x, t)|t=0 = ϕ(x)