calki
calka: Rozwazmy nastepujace zagadnienie poczatkowo−brzegowe
u
t=u
xx , t>0 x∊[0,π]
u(t,0)=u(t,π)=0, t≥0
u(0,x)=φ(x), x∊[0,π].
a) sformulowac dwa rownania zwyczajne otrzymane z rozdzielenia zmiennych
b) rozwiazac odpowiednie zagadnienie Dirichleta dla funkcji zmiennej x.
c) jesli mamy rozwiazanie postaci u(t,x)=T(t)X(x) to jakie rownanie spelnia funkcja T
d) znalezc rozwiazania w postaci rozdzielonych zmiennych dla i) φ(x)≡0, ii) φ(x)≡sin(x)
e) jesli rozwiazanie jest dane w postaci szeregu u(t,x)=∑
n=1∞ sin(nx)T
n(t) to: i)jakie
rownanie spelniaja T
n, ii) ile wynosza T
n(0), iii) kiedy szereg ten jest zbiezny?
a) u(t,x)=T(t)X(x)
T'(t)X(x)=T(t)X''(x)
T'(t) | | X''(x) | |
| = |
| =λ |
T(t) | | X(x) | |
Te rownania to T'(t)−λT(t)=0 oraz X''(x)−λX(x)=0.
b) jakie zagadnienie Dirichleta?
c) funkcja T spelnia rownanie T'(t)−λT(t)=0. Dobrze?
d) dla φ(x)≡0
u(0,x)=0=∑
n=1∞ b
nsin(nx)=b
1sinx+b
2sin2x+...=0, zatem b
i=0 wiec u(t,x)=0. Dobrze?
dla φ(x)≡sin(x)
u(0,x)=sin(x)=∑
n=1∞ b
nsin(nx)=b
1sinx+b
2sin2x+..., zatem b
1=1, pozostale rowne sa 0,
wiec u(t,x)=1*e
−tsin(x). Dobrze?
e)
i) jakie rownanie spelnia T
n?