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求下列线性偏微分方程的通解(其中u = u(x,y)):

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:数学作业 时间:2024/05/11 19:59:28
求下列线性偏微分方程的通解(其中u = u(x,y)):
(1) uxx + cu = 0 (分C > 0,= 0,< 0);
(2) uyy + uy = 0.
uxx是u关于x的二阶偏导,uyy同理,uy是一阶偏导
1
u'x x+cu=0
xdu/dx+cu=0
du/u=-cdx/x
ln|u|=-cln|x|+lnC1 C1=f(y)+C01
u=C1*x^(-c)
通解u=(f(y)+C01)*x^(-c)
2
u''y+u'y=0
du'y/dy=-u'y
ln|u'y|=-y+lnC0 C0=f(x)+C02
u'y=C0e^(-y)
du/dy=C0e^(-y)
du=C0e^(-y)dy
u=C1-C0e^(-y) C1=g(x)+C03
通解
u=g(x)+C03-(f(x)+C02)e^(-y)
再问: 那个uxx不是u对x的一阶偏导乘以x,而是u对x的二阶偏导,下面的y也是,不好意思,不会打那个偏导数。。这种情况该怎么算呢
再答: u''x+cu=0 u'x=p u''x=dp/dx=dp/du*du/dx=pdp/du pdp/du+cu=0 pdp/du=-cu dp^2=d(-c)u^2 p^2=(-c)u^2+C0 p=√[(-c)u^2+C0] 或 p=-√[(-c)u^2+C0 du/dx=√[(-c)u^2+C0] x=∫du/√[C0+(-c)u^2] -x=∫du/√[C0+(-c)u^2] c