- •Уравнения математической физики
- •III курса специальностей вм, бм, дпм
- •Вводные замечания
- •I. Линейные и квазилинейные уравнения в частных производных первого порядка
- •II. Квазилинейные уравнения в частных производных второго порядка. Классификация и приведение к каноническому виду.
- •III. Задачи, приводящие к уравнениям гиперболического, параболического и эллиптического типов. Начальные и краевые условия.
- •IV. Решение волнового уравнения по формуле д’Аламбера для бесконечной и полубесконечной струны
- •V. Метод Фурье для гиперболического и параболического уравнения на конечном отрезке
- •VII. Решение краевых задач для уравнений эллиптического типа. Прямоугольные и круговые области.
- •VIII. Решение вариационных задач на плоскости и в пространстве
- •VI. Решение уравнения теплопроводности для бесконечного стержня по формулам Пуассона
- •Задание 10
- •Задание 11
- •IX. Разные задачи из механики и физики
- •Задание 12
- •Рекомендуемая литература
Задание 10
Найти экстремали следующих функционалов в указанных областях с заданными условиями на границе.
,
– сектор круга:
.
Граничные условия:
,
.
,
– кольцо:
.
Граничные условия:
,
.
,
– круг:
.
Граничные условия:
.
,
– квадрат:
.
Граничные условия:
,
.
,
– сектор кольца:
.
Граничные условия:
,
.
,
– сектор круга:
.
Граничные условия:
,
.
,
– кольцо:
.
Граничные условия:
,
.
,
– круг:
.
Граничные условия:
.
,
– квадрат: .
Граничные условия:
,
.
,
– сектор кольца:
.
Граничные условия:
,
.
,
– сектор круга:
.
Граничные условия:
,
.
,
– кольцо:
.
Граничные условия:
,
.
,
– круг:
.
Граничные условия:
.
,
– квадрат: .
Граничные условия:
,
,
.
,
– сектор кольца:
.
Граничные условия:
,
.
,
– сектор круга:
.
Граничные условия:
,
.
,
– кольцо: .
Граничные условия:
,
.
,
– круг: .
Граничные условия:
.
,
– квадрат: .
Граничные условия:
,
,
.
,
– сектор кольца: .
Граничные условия:
,
.
,
– сектор круга:
.
Граничные условия:
,
.
,
– кольцо: .
Граничные условия:
,
.
,
– круг: .
Граничные условия:
.
,
– квадрат: .
Граничные условия:
,
,
.
,
– сектор кольца:
.
Граничные условия:
,
.
Задание 11
Найти экстремали следующих функционалов в указанных областях с заданными условиями на границе, используя для построения решения функции Бесселя и многочлены Лежандра.
,
– прямой круговой цилиндр:
.
Граничные условия:
,
,
где
– непрерывная на отрезке
функция.
,
– прямой круговой цилиндр:
.
Граничные условия:
,
,
где
– непрерывная на отрезке
функция.
,
– прямой круговой цилиндр: .
Граничные условия: , , где – непрерывная на отрезке функция.
,
– шар:
.
Граничные условия:
.
,
– шар:
.
Граничные условия:
.
,
– шар: .
Граничные условия:
.
,
– шар: .
Граничные условия:
.
,
– шар: .
Граничные условия:
.
,
– круг: .
Граничные условия:
.
,
– сектор круга: .
Граничные условия:
,
.
,
– квадрат: .
Граничные условия:
,
,
,
где
– непрерывная на отрезке
функция.
,
– квадрат: .
Граничные условия: , , , где – непрерывная на отрезке функция.
,
– прямоугольник:
.
Граничные условия:
,
,
,
где
– непрерывная на отрезке
функция.
,
– прямоугольник: .
Граничные условия: , , , где – непрерывная на отрезке функция.
,
– квадрат: .
Граничные условия: , , , где – непрерывная на отрезке функция.
,
– квадрат: .
Граничные условия: , , , где – непрерывная на отрезке функция.
,
– прямоугольник: .
Граничные условия: , , , где – непрерывная на отрезке функция.
,
– прямоугольник: .
Граничные условия: , , , где – непрерывная на отрезке функция.
,
– квадрат: .
Граничные условия: , , , где – непрерывная на отрезке функция.
,
– квадрат: .
Граничные условия: , , , где – непрерывная на отрезке функция.
,
– прямоугольник: .
Граничные условия: , , , где – непрерывная на отрезке функция.
,
– прямоугольник: .
Граничные условия: , , , где – непрерывная на отрезке функция.
,
– эллиптический цилиндр:
.
Граничные условия:
,
,
где
– непрерывная на отрезке
функция.
,
– эллиптический цилиндр:
.
Граничные условия:
,
,
где
– непрерывная на отрезке
функция.
,
– эллиптический цилиндр: .
Граничные условия:
,
,
где
– непрерывная на отрезке
функция.
