Vischa_Matematika
.pdf
Запишемо таке рівняння щодо функції двох змінних у загальному виді:
a(x, y) |
2u |
2b(x, y) |
2u |
c(x, y) |
2u |
g(u, x, y, |
u |
, |
u ) 0 . |
|
x2 |
x y |
y2 |
x |
|||||||
|
|
|
|
|
y |
Ці рівняння часто зустрічаються в математичних моделях фізичних процесів і теорія їхнього рішення найбільше добре розроблена.
Дискримінантом даного рівняння називається функція D(x, y) b2 ac .
Говорять, що дане рівняння належить
-до еліптичного типу в області, де D<0
-до гіперболічного типу в області, де D>0
-до параболічного типу в області, де D=0.-
D 12 1 1 0 - параболічний тип
7 Вказати тип рівняння |
2u |
6 |
2u |
|
2u |
|
u |
0 . |
б) гіперболічний; |
|
x2 |
x y |
y2 |
x |
|||||||
|
|
|
|
|
|
Запишемо таке рівняння щодо функції двох змінних у загальному виді:
a(x, y) |
2u |
2b(x, y) |
2u |
c(x, y) |
2u |
g(u, x, y, |
u |
, |
u ) 0 . |
|
x2 |
x y |
y2 |
x |
|||||||
|
|
|
|
|
y |
Ці рівняння часто зустрічаються в математичних моделях фізичних процесів і теорія їхнього рішення найбільше добре розроблена.
Дискримінантом даного рівняння називається функція D(x, y) b2 ac .
Говорять, що дане рівняння належить
-до еліптичного типу в області, де D<0
-до гіперболічного типу в області, де D>0
-до параболічного типу в області, де D=0.-
D 32 1 1 2 0 - гіперболічний тип
8 Вказати тип рівняння 2 |
2u |
4 |
2u |
2 |
2u |
|
u |
0 . |
в) параболічний; |
|
x2 |
x y |
y2 |
y |
|||||||
|
|
|
|
|
|
Запишемо таке рівняння щодо функції двох змінних у загальному виді:
a(x, y) |
2u |
2b(x, y) |
2u |
c(x, y) |
2u |
g(u, x, y, |
u |
, |
u ) 0 . |
|
x2 |
x y |
y2 |
x |
|||||||
|
|
|
|
|
y |
Ці рівняння часто зустрічаються в математичних моделях фізичних процесів і теорія їхнього рішення найбільше добре розроблена.
Дискримінантом даного рівняння називається функція D(x, y) b2 ac .
11
Говорять, що дане рівняння належить
-до еліптичного типу в області, де D<0
-до гіперболічного типу в області, де D>0
-до параболічного типу в області, де D=0.-
D 22 2 2 0 - параболічний тип
9 Вказати тип рівняння |
2u |
2 |
2u |
4 |
2u |
3 |
u |
0 . |
а) еліптичний; |
|
x2 |
x y |
y2 |
x |
|||||||
|
|
|
|
|
|
Запишемо таке рівняння щодо функції двох змінних у загальному виді:
a(x, y) |
2u |
2b(x, y) |
2u |
c(x, y) |
2u |
g(u, x, y, |
u |
, |
u ) 0 . |
|
x2 |
x y |
y2 |
x |
|||||||
|
|
|
|
|
y |
Ці рівняння часто зустрічаються в математичних моделях фізичних процесів і теорія їхнього рішення найбільше добре розроблена.
Дискримінантом даного рівняння називається функція D(x, y) b2 ac .
Говорять, що дане рівняння належить
-до еліптичного типу в області, де D<0
-до гіперболічного типу в області, де D>0
-до параболічного типу в області, де D=0.-
D 12 1 4 3 0 - еліптичний тип
10 Вказати тип рівняння |
2u |
2 |
2u |
|
2u |
|
u |
0 . |
б) гіперболічний; |
|
x2 |
x y |
y2 |
x |
|||||||
|
|
|
|
|
|
Запишемо таке рівняння щодо функції двох змінних у загальному виді:
a(x, y) |
2u |
2b(x, y) |
2u |
c(x, y) |
2u |
g(u, x, y, |
u |
, |
u ) 0 . |
|
x2 |
x y |
y2 |
x |
|||||||
|
|
|
|
|
y |
Ці рівняння часто зустрічаються в математичних моделях фізичних процесів і теорія їхнього рішення найбільше добре розроблена.
Дискримінантом даного рівняння називається функція D(x, y) b2 ac .
Говорять, що дане рівняння належить
-до еліптичного типу в області, де D<0
-до гіперболічного типу в області, де D>0
-до параболічного типу в області, де D=0.-
D 12 1 1 2 0 - гіперболічний тип
12
11 Розв’язком рівняння 2u a2 |
2u з початковими умовами u x, 0 x 2 x , |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
t 2 |
x2 |
|
||
ut x, 0 ex є функція: |
|
а) u x, t 2x x2 a2t 2 |
1 |
e x |
sh at ; |
|||||
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
a |
|
|
Рівняння вільних коливань нескінченної струни: |
|
|||||||||
2 |
2u |
|
u(x,0) (x), |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
u a2 |
|
, |
u |
|
(x) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|||||
t2 |
x2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
t |
|
t 0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
(без крайових умов) вирішують за допомогою формули Даламбера:
|
u(x;t) (x at) (x at) |
1 |
|||||||
|
|
|
|||||||
|
|
2 |
|
|
|
|
2a |
||
u(x;t) |
(x at)(2 (x at)) (x at)(2 (x at)) |
||||||||
|
2 |
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|||
u x, t 2x x2 a2t 2 |
1 |
e x sh at |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
a |
|
|
|
|
|
||
12 Розв’язком рівняння |
2u |
a2 |
2u |
||||||
t |
2 |
x2 |
|||||||
|
|
|
|
|
|||||
x at
|
(x)dx |
|
|
|
|
|
||
x at |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
1 |
x at |
|
|
1 |
|
x at |
|
|
|
|
|
||||
|
|
e x dx 2x x2 |
a2t 2 |
|
e x |
|||
|
|
|
||||||
|
2a |
x at |
|
|
a |
x at |
||
з початковими умовами u x, 0 x2 ,
ut x, 0 sin x є функція: |
|
|
|
г) u x , t x2 a2t 2 |
1 |
sin x sin at ; |
||||||||||||||||||
|
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
a |
|
Рівняння вільних коливань нескінченної струни: |
|
|
||||||||||||||||||||||
2 |
|
|
2u |
|
|
u(x,0) (x), |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
u |
a2 |
|
|
|
|
, |
u |
|
|
|
(x) |
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
t2 |
x2 |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
t |
|
t 0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
(без крайових умов) |
|
|
|
|
|
вирішують за допомогою формули Даламбера: |
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
(x at) (x at) |
|
1 |
x at |
|
|
|||||||||||
|
|
u(x;t) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(x)dx |
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
2 |
|
2a |
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x at |
|
|
|
|
(x at) |
2 |
(x |
at) |
2 |
|
|
|
|
1 |
x at |
|
|
|
|
x at |
|
|
||||||
u(x;t) |
|
|
|
sin xdx x2 a 2t 2 cos x |
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2a |
x at |
|
|
|
|
x at |
|
|
u x , t x2 a2t |
2 |
|
1 |
sin x sin at |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
a |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
13 Розв’язком рівняння 2u a2 |
2u |
з початковими умовами u x, 0 ex , |
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
t 2 |
|
x2 |
|
|
|
|
|
ut x, 0 x є функція: |
|
|
|
|
б) u x, t ex ch at x t ; |
|||||||||||||||||||
Рівняння вільних коливань нескінченної струни: |
|
|
||||||||||||||||||||||
2 |
|
|
2u |
|
|
u(x,0) (x), |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
u |
a2 |
|
|
|
, |
u |
|
|
(x) |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
t2 |
|
x2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
t |
|
t 0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
(без крайових умов)
13
вирішують за допомогою формули Даламбера:
|
|
|
|
(x at) (x at) |
1 |
x at |
|||||||||
|
u(x;t) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(x)dx |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
2a |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x at |
|
e( x at) |
e( x at) |
|
1 |
x at |
|
|
|
|||||||
u(x;t) |
|
|
|
|
|
|
|
|
wxdt e x ch at x t |
||||||
|
2 |
|
|
|
2a |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
x at |
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
14 Розв’язком рівняння 2u a2 2u |
з початковими умовами u x, 0 cos x , |
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
t 2 |
x2 |
|
|
ut x, 0 x є функція: |
|
в) u x, t cos x cos at x t ; |
|||||||||||||
Рівняння вільних коливань нескінченної струни: |
|||||||||||||||
2 |
|
2u |
|
|
|
u(x,0) (x), |
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
u a2 |
|
, |
|
|
|
u |
|
(x) |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
t2 |
|
x2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
t |
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
t 0 |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
(без крайових умов) вирішують за допомогою формули Даламбера:
|
|
|
|
|
|
(x at) (x at) |
|
1 |
x at |
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
u(x;t) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(x)dx |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
2a |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x at |
|
|
|
|
|
|
cos(x at) cos(x at) |
|
|
1 |
|
x at |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
u(x;t) |
|
|
wxdt cos x cos at x t |
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2a |
x at |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
15 Розв’язком рівняння |
2u a2 |
2u |
з початковими умовами u x, 0 sin x , |
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
t 2 |
|
x2 |
|
|
|
|
|
|||
ut x, 0 v0 є функція: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
а) u x, t sin x cos at v0 t ; |
|||||||||||||
Рівняння вільних коливань нескінченної струни: |
||||||||||||||||||||||||||||
2 |
|
|
|
2u |
|
|
u(x,0) (x), |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
u |
a2 |
|
, |
|
|
u |
|
|
|
|
|
(x) |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
t2 |
|
x2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
t |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
t 0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
(без крайових умов) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
вирішують за допомогою формули Даламбера: |
||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
(x at) (x at) |
|
1 |
x at |
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
u(x;t) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(x)dx |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
2a |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x at |
|
|
|
|
|
|
sin(x at) sin(x at) |
|
|
|
1 |
|
x at |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
u(x;t) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
vdt sin x cos at v |
0 |
t |
|||||||
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
2a |
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x at |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
16 Розв’язком рівняння |
|
2u a |
2 2u |
з початковими умовами u x, 0 x , |
||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
t 2 |
|
x2 |
|
|
|
|
|
||
ut x, 0 cos x є функція: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
в) |
u x, t x |
1 |
cos x sin at ; |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
a |
|
Рівняння вільних коливань нескінченної струни:
14
|
2 |
|
2u |
|
u(x,0) (x), |
|||
|
|
|
|
|
|
|||
u |
a2 |
|
, |
|
u |
|
(x) |
|
|
|
|||||||
t2 |
x2 |
|
||||||
|
|
|
|
|
||||
|
|
t |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
t 0 |
|
|
|
|
|
|
|
|||
(без крайових умов) |
|
|
вирішують за допомогою формули Даламбера: |
||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
(x at) (x at) |
|
1 |
x at |
||||||||||||||||||||
|
|
|
u(x;t) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(x)dx |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
2a |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x at |
|||||||
|
|
(x at) (x at) |
|
|
1 |
|
x at |
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
u(x;t) |
|
|
|
|
cos xdt x |
cos x sin at |
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
2a |
|
x at |
|
|
a |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
17 Розв’язком рівняння |
2u a2 |
2u |
з початковими умовами u x, 0 sin x , |
||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
t 2 |
|
x2 |
|
|
|
|
|
|
|
|||
ut x, 0 cos x є функція: |
|
|
|
б) u x, t sin x cos at |
1 |
cos x sin at ; |
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
a |
||
Рівняння вільних коливань нескінченної струни: |
|||||||||||||||||||||||||||||
2 |
|
|
|
2u |
|
u(x,0) (x), |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
u |
a2 |
|
, |
u |
|
|
|
|
(x) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
t2 |
x2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
t |
|
t |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
(без крайових умов) |
|
|
вирішують за допомогою формули Даламбера: |
||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
(x at) (x at) |
|
1 |
x at |
||||||||||||||||||||
|
|
|
u(x;t) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(x)dx |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
2a |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x at |
|||||||
|
|
sin(x at) sin(x at) |
|
|
1 |
x at |
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|||||||||||||
u(x;t) |
|
|
cos xdt sin x cos at |
cos x sin at |
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2a |
x at |
|
|
|
|
|
a |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
18 Розв’язком рівняння |
2u a2 |
2u |
з початковими умовами u x, 0 x x 2 , |
||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
t 2 |
|
x2 |
|
|
|
|
|
|
|
|||
ut x, 0 ex є функція: |
|
|
|
г) u x , t x2 |
a2t 2 2x |
1 |
e x sh at ; |
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
a |
||||
Рівняння вільних коливань нескінченної струни: |
|||||||||||||||||||||||||||||
2 |
|
|
|
2u |
|
u(x,0) (x), |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
u |
a2 |
|
, |
u |
|
|
|
|
(x) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
t2 |
x2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
t |
|
t |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
(без крайових умов) вирішують за допомогою формули Даламбера:
|
|
(x at) (x at) |
|
1 |
x at |
|
|
|
|
|
|
||||
|
u(x;t) |
|
|
|
|
|
(x)dx |
|
|
|
|
||||
|
2 |
2a |
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
x at |
|
|
|
|
|
|
||
|
(x at)(2 (x at)) (x at)(2 (x at)) |
|
1 |
x at |
|
1 |
|
x at |
|||||||
|
|
|
|
||||||||||||
u(x;t) |
|
e x dx (2x x2 |
a 2t 2 ) |
e x |
|||||||||||
|
|
|
|
x at |
|||||||||||
|
|
|
2 |
|
|
|
|
2a |
x at |
|
a |
||||
u x , t x2 a2t 2 2x |
1 |
e x sh at |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
a |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
15 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
19 Розв’язком рівняння 2u |
a2 |
2u з початковими умовами u x, 0 cos x , |
||||||||
|
|
|
|
|
|
t 2 |
|
x2 |
|
|
ut x, 0 sin x |
є функція: |
б) |
u x, t cos x cos at |
1 |
sin x sin at ; |
|||||
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
a |
|
Рівняння вільних коливань нескінченної струни: |
|
|
||||||||
2 |
2u |
|
u(x,0) (x), |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
u a2 |
|
, |
|
u |
|
(x) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|||||
t2 |
x2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
t |
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
t 0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
(без крайових умов) вирішують за допомогою формули Даламбера:
|
|
|
|
|
(x at) (x at) |
|
1 |
x at |
||||||||||||
|
|
u(x;t) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(x)dx |
|||||
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
2a |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x at |
|||
|
cos(x at) cos(x at) |
|
1 |
x at |
|
|
|
|
|
1 |
|
|||||||||
u(x;t) |
|
sin dx cos x cos at |
sin x sin at |
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
2a |
x at |
|
|
|
|
|
a |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
20 Розв’язком рівняння |
2u |
a2 |
2u |
з початковими умовами u x, 0 e x , |
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
t 2 |
|
|
x2 |
|
|
|
||
ut x, 0 v0 є функція: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
в) u x , t e x ch at v0t ; |
||||||||||
Рівняння вільних коливань нескінченної струни: |
||||||||||||||||||||
2 |
|
|
2u |
|
|
u(x,0) (x), |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
u |
a2 |
|
, |
|
|
u |
|
|
(x) |
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
t2 |
x2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
t |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
t 0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
(без крайових умов) вирішують за допомогою формули Даламбера:
|
|
(x at) (x at) |
|
|
1 |
x at |
|
|
|||||||||
|
u(x;t) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(x)dx |
|
|
||
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
2a |
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x at |
|
|
||
|
e ( x ay) e ( x at) |
1 |
x at |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
u(x;t) |
|
|
|
|
|
vdx e x ch at v |
t |
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
2 |
|
|
2a |
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
x at |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
21 Розв’язком рівняння |
2u |
4 |
2u |
( 0 x 2 , |
t 0 ), який задовольняє умовам |
||||||||||||
t 2 |
x2 |
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
u 0, t u 2, t 0 , |
u x , |
0 sin |
3 |
x , |
ut x , 0 0 , є функція: |
д) інша відповідь. |
|||||||||||
2 |
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Рівняння вільних коливань струни, закріпленої на кінцях:
|
|
|
|
u(x,0) (x), |
|
||||
2u |
|
2u |
|
|
u |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
a2 |
|
|
|
(x), |
має рішення виду |
||||
|
|
, |
|
|
|
||||
t2 |
x2 |
t |
|||||||
|
|
|
|
t 0 |
|
||||
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
u(0,t) u(l,t) 0 |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
16
|
na t Bn sin |
na t)sin |
nx |
|
u(x;t) ( An cos |
, |
|||
n 1 |
l |
l |
l |
|
|
|
|
|
де коефіцієнти Аn і Вn знаходять із початкових умов:
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
an |
|
|
|
|
|
|
an |
|
|
|
|
n |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 l |
|
|
|
|
|
n |
|
|
|
2 |
l |
|
|
|
n |
|
|
|
||||||||||||||
u x, t |
An cos |
|
|
|
|
|
t Bn sin |
|
|
|
|
t |
sin |
|
|
|
|
|
x , |
An |
|
|
|
|
|
f x sin |
|
|
x dx , |
Bn |
|
|
x sin |
|
|
|
|
x dx |
; |
|||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
an |
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
n 1 |
|
|
|
|
|
l |
|
|
|
|
|
|
|
l |
|
|
|
|
|
l |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
l |
0 |
|
|
|
|
|
l |
|
|
|
0 |
|
|
|
|
l |
|
|
|
|||||||||
|
|
2 |
|
2 |
|
|
|
3 |
|
|
|
|
n |
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
2 |
|
|
|
|
|
n |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
A |
|
|
|
|
|
sin |
|
|
|
x sin |
|
|
|
|
x dx sin |
|
|
|
x , |
|
|
B |
n |
|
|
|
|
|
|
|
0sin |
|
|
|
x dx 0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||
n |
|
2 |
|
|
|
2 |
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2n |
|
|
|
|
|
|
|
l |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
u x , t 2 cos 3t sin |
3 |
x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
22 |
Розв’язком рівняння |
|
|
2u |
|
4 |
2u |
( |
0 x 3 , |
t 0 ), який задовольняє |
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
t 2 |
x2 |
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
умовам u 0, t u 3, t 0 , |
|
u x , 0 sin |
x , |
|
ut x , 0 0 , є функція:г) |
u x , t cos |
2 |
|
t sin |
x ; |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
3 |
|||
Рівняння вільних коливань струни, закріпленої на кінцях: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
u(x,0) (x), |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
2u |
|
|
|
|
2u |
|
|
|
|
|
u |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
a2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
(x), |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
має рішення виду |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
t2 |
|
|
x2 |
|
|
|
t |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
t 0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
u(0,t) u(l,t) 0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
nx , |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
u(x;t) ( An cos na t Bn sin na t)sin |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
n 1 |
|
|
|
|
|
l |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
l |
|
|
|
|
|
|
|
|
l |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
де коефіцієнти Аn і Вn знаходять із початкових умов: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
u x, t |
|
|
|
|
|
|
|
an |
|
|
|
|
|
|
an |
|
|
|
|
n |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 l |
f x sin |
|
n |
|
|
|
2 |
l |
x sin |
n |
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
An cos |
|
|
|
|
|
t Bn sin |
|
|
|
|
t |
sin |
|
|
|
|
|
x , |
An |
|
|
|
|
|
|
|
x dx , |
Bn |
|
|
|
|
|
|
|
x dx |
; |
|||||||||||||||||||||||||||||
|
l |
|
l |
|
l |
|
|
|
|
l |
|
|
l |
an |
|
l |
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
n 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
A |
|
2 |
3 sin x sin |
n |
x dx sin x , |
|
|
B |
|
|
2 |
3 |
0sin |
n |
x dx 0 |
|
|
u x , t cos |
2 |
t sin x |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
n |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
n |
|
2 |
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2n |
|
|
|
|
|
l |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
3 |
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
23 |
Розв’язком рівняння |
|
|
2u |
|
9 |
2u |
( |
0 x |
|
2 , |
t 0 ), який задовольняє |
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
t 2 |
x2 |
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
умовам u 0, t u 2, t 0 , |
|
u x , 0 sin x , |
|
ut x , 0 0 , є функція: |
б) u x , t cos 3t sin x ; |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Рівняння вільних коливань струни, закріпленої на кінцях: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
u(x,0) (x), |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
2u |
|
|
|
|
2u |
|
|
|
|
|
u |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
a2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
(x), |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
має рішення виду |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
t2 |
|
|
x2 |
|
|
|
t |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
t 0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
u(0,t) u(l,t) 0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
nx , |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
u(x;t) ( An cos na t Bn sin na t)sin |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
n 1 |
|
|
|
|
|
l |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
l |
|
|
|
|
|
|
|
|
l |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
17 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
де коефіцієнти Аn і Вn знаходять із початкових умов:
|
|
|
|
|
|
|
|
an |
|
|
|
|
|
|
an |
|
|
n |
|
|
|
|
|
2 l |
|
n |
|
|
2 |
l |
n |
|
|||||||||
u x, t An cos |
|
|
|
|
|
|
t Bn sin |
|
t sin |
|
|
x |
, An |
|
|
f x sin |
|
x dx , Bn |
|
|
x sin |
|
x dx ; |
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
an |
|
||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
n 1 |
|
|
|
|
|
|
l |
|
|
|
|
|
|
l |
|
|
l |
|
|
|
|
|
|
l |
0 |
|
|
l |
|
|
0 |
l |
|
||||
A |
|
2 |
2 sin x x sin |
n |
x dx sin x , |
B |
|
|
|
2 |
|
2 |
0sin |
n |
x dx 0 |
|
u x , t cos 3t sin x |
||||||||||||||||||||||||
n |
|
3 |
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
n |
|
2n |
|
|
|
|
l |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
24 |
Розв’язком рівняння |
2u |
|
2u |
( |
0 x 4 , |
t 0 ), який задовольняєумовам |
||||||||||||||||||||||||||||||||||
t 2 |
x2 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
u 0, t u 4, t 0 , |
|
u x , 0 cos x 2 , |
|
ut x , |
0 0 , є функція:в) u x , t cos t sin x ; |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
4 |
|
|
Рівняння вільних коливань струни, закріпленої на кінцях: |
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
u(x,0) (x), |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
2u |
|
|
2u |
|
|
|
|
u |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
a2 |
|
|
|
|
|
|
|
(x), |
|
|
|
|
|
|
|
|
має рішення виду |
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
t2 |
x2 |
|
|
t |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
t 0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
u(0,t) u(l,t) 0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
na t Bn sin |
na t)sin nx |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
u(x;t) ( An cos |
, |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
n 1 |
|
|
|
|
|
l |
|
|
|
|
|
|
l |
|
|
|
|
|
l |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
де коефіцієнти Аn і Вn знаходять із початкових умов:
u x, t |
|
|
an |
|
|
|
an |
||
An cos |
|
t |
Bn sin |
|
|||||
l |
l |
||||||||
|
|
n 1 |
|
|
|
|
|||
A |
2 |
4 cos x 2 sin |
n |
x dx sin |
|||||
|
|
||||||||
n |
1 |
|
4 |
|
2 |
|
|
||
|
|
|
|
||||||
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
n |
|
|
|
|
|
2 l |
f x sin |
n |
|
||||||
t sin |
|
x , |
An |
|
|
|
|
0 |
|
x dx , |
||||||
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
l |
|
|
|
|
|
l |
|
|
|
|
l |
|
|||
x , |
|
|
|
|
|
2 |
|
|
4 |
|
|
n |
|
|
|
|
|
B |
|
|
|
|
|
|
0sin |
|
x dx 0 |
||||||
|
n |
2n |
|
|||||||||||||
4 |
|
|
|
|
|
l |
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
B |
2 l |
x sin |
n |
x dx ; |
|
|
|
|
|||
an |
|
||||
n |
|
l |
|||
|
|
||||
|
0 |
|
|
|
|
u x , t cos 4 t sin 4 x
25 Розв’язком рівняння |
2u |
4 |
2u |
( |
0 |
x 6 , t 0 ), який задовольняє |
||||
t2 |
x |
2 |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||
умовам u 0, t u 6, t 0 , |
u x , 0 cos |
x 3 , |
ut x , 0 0 , є функція: |
|||||||
|
|
|
|
|
6 |
|
|
|
|
|
а) u x , t cos t sin |
x ; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рівняння вільних коливань струни, закріпленої на кінцях:
|
|
|
|
u(x,0) (x), |
|
||||
2u |
|
2u |
|
|
u |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
a2 |
|
|
|
(x), |
має рішення виду |
||||
|
|
, |
|
|
|
||||
t2 |
x2 |
t |
|||||||
|
|
|
|
t 0 |
|
||||
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
u(0,t) u(l,t) 0 |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
na t Bn sin |
na t)sin |
nx |
|
u(x;t) ( An cos |
, |
|||
n 1 |
l |
l |
l |
|
|
|
|
|
18
де коефіцієнти Аn і Вn знаходять із початкових умов:
u x, t |
|
|
an |
|
an |
||
An cos |
|
t Bn sin |
|
||||
l |
l |
||||||
|
|
n 1 |
|
|
|||
A |
2 |
3 cos x 3 dx sin x , |
|
||||
|
|
||||||
n |
2 |
|
6 |
|
6 |
|
|
|
|
|
|||||
|
|
0 |
|
|
|
|
|
26 Розв’язком рівняння
|
|
|
n |
|
|
|
|
|
|
2 l |
|
n |
|
|
2 |
l |
n |
|
|||
t sin |
|
|
x , |
An |
|
|
|
|
f x sin |
|
x dx , Bn |
|
|
x sin |
|
x dx ; |
|||||
|
|
|
|
|
an |
|
|||||||||||||||
|
|
|
l |
|
|
|
|
|
|
l |
0 |
|
l |
|
|
0 |
l |
|
|||
|
|
|
2 |
|
6 |
|
|
n |
|
|
|
|
u x , t cos t sin x |
||||||||
B |
|
|
|
|
0sin |
x dx 0 |
|
|
|||||||||||||
n |
2n |
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
l |
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
6 |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2u |
|
|
2u |
|
( 0 x 2 , |
t 0 |
), якийзадовольняє умовам |
||||||||||||||
t 2 |
|
x2 |
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
u 0, t u 2, t 0 , |
u x , 0 0 , |
ut x , 0 sin |
3 |
x , є функція:б) u x , t |
2 |
sin |
3 |
t sin |
3 |
x ; |
|
2 |
3 |
2 |
2 |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
Рівняння вільних коливань струни, закріпленої на кінцях:
2u a2 2u ,
t2 x2
u(x,0) (x), |
|
|
|
|||
|
u |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
(x), |
|
|
має рішення виду |
|
|
|
|
|
|
||
t |
|
|
||||
|
|
t 0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
u(0,t) u(l,t) 0 |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
na t B |
sin na t)sin nx , |
||
|
|
|
l |
n |
l |
l |
|
|
|
|
|||
і Вn знаходять із початкових умов:
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
an |
|
|
|
|
|
|
an |
|
|
|
n |
|
|
|
|
|
2 l |
f x sin |
|
n |
|
|
|
|
|
|
2 l |
x sin |
|
n |
|
|
|
||||||||||||||||||
u x, t An cos |
|
|
|
t Bn sin |
|
|
t sin |
|
|
|
|
x |
, |
An |
|
|
|
|
|
|
x dx , Bn |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x dx ; |
|||||||||||||||||||||||||||||
|
|
l |
l |
l |
|
|
l |
|
l |
|
an |
|
|
l |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
n 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
A |
|
2 |
2 |
0sin |
n |
x dx 0, |
|
|
|
B |
|
|
2 |
|
2 sin |
3 |
x sin |
n |
x dx |
2 |
|
sin |
3 |
t |
u x , t |
|
2 |
sin |
3 |
t sin |
3 |
x |
|||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
n |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
n |
|
3 |
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2n |
|
|
|
|
2 |
|
|
|
2 |
|
|
|
|
3 |
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
2 |
|
2 |
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
27 |
Розв’язком рівняння |
|
2u |
4 |
2u |
( 0 x 3 , |
t 0 ), якийзадовольняє умовам |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
t2 |
x2 |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
u 0, t u 3, t 0 , |
|
u x , |
0 0 , |
|
ut |
x , 0 sin |
|
x , є функція: в) u x, t |
|
3 |
|
sin |
2 |
t sin |
|
x ; |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
3 |
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
Рівняння вільних коливань струни, закріпленої на кінцях: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
u(x,0) (x), |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
2u |
|
|
|
2u |
|
|
|
u |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
a2 |
|
|
|
|
|
|
(x), |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
має рішення виду |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
t2 |
|
x2 |
|
t |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
t 0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
u(0,t) u(l,t) 0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
nx , |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
u(x;t) ( An cos na t Bn sin na t)sin |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
n 1 |
|
|
|
|
|
l |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
l |
|
|
|
l |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
де коефіцієнти Аn і Вn знаходять із початкових умов:
19
u x, t |
|
|
|
an |
|
|
|
an |
|
|
|
n |
|
|
|
|
2 l |
f x sin |
|
n |
|
|
|
|
|
|
2 |
|
l |
x sin |
n |
|
|
|
||||||||||||||||||
An cos |
|
t Bn sin |
|
|
|
t sin |
|
|
|
|
x , |
An |
|
|
|
|
|
|
x dx , |
Bn |
|
|
|
|
|
|
x dx ; |
|
||||||||||||||||||||||||
l |
|
l |
l |
|
|
l |
|
l |
an |
|
l |
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
n 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
A |
|
2 |
3 |
0sin |
n |
x dx 0, |
B |
|
|
|
2 |
|
3 sin |
3 |
x sin |
n |
x dx |
2 |
|
sin |
3 |
t |
|
u x , t |
3 |
sin |
2 |
t sin x |
||||||||||||||||||||||||
|
|
|
n |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||
n |
2 |
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
2n |
|
|
|
2 |
|
|
2 |
|
|
|
|
3 |
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
3 |
|
|
3 |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
28 |
Розв’язком рівняння |
|
2u |
9 |
2u |
( 0 x 4 , |
t 0 ), якийзадовольняє умовам |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
t 2 |
x2 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
u 0, t u 4, t 0 |
, u x , |
0 0 , |
|
|
ut x , |
0 sin |
x , є функція:г) u x , t |
2 |
sin |
|
3 |
|
t sin |
x ; |
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
3 |
|
|
2 |
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
||||
Рівняння вільних коливань струни, закріпленої на кінцях:
|
|
|
|
u(x,0) (x), |
|
||||
2u |
|
2u |
|
|
u |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
a2 |
|
|
|
(x), |
має рішення виду |
||||
|
|
, |
|
|
|
||||
t2 |
x2 |
t |
|||||||
|
|
|
|
t 0 |
|
||||
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
u(0,t) u(l,t) 0 |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
na t Bn sin |
na t)sin |
nx |
|
u(x;t) ( An cos |
, |
|||
n 1 |
l |
l |
l |
|
|
|
|
|
де коефіцієнти Аn і Вn знаходять із початкових умов:
|
|
|
|
|
|
an |
|
|
|
an |
|
|
|
n |
|
|
|
2 l |
f x sin |
n |
|
|
|
|
2 |
|
l |
|
x sin |
n |
|
||||||||||||||||
u x, t An cos |
|
t |
Bn sin |
|
|
|
t sin |
|
|
x , An |
|
|
|
|
|
x dx , |
Bn |
|
|
|
|
|
|
x dx ; |
|||||||||||||||||||||||
l |
|
l |
l |
|
l |
l |
|
an |
|
|
l |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
n 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
||
A |
|
2 |
3 0sin |
n |
x dx 0, B |
|
|
|
2 |
|
4 sin x sin |
n |
x dx |
|
2 |
sin |
3 |
t |
u x , t |
|
|
2 |
|
sin |
3 |
t sin x |
|||||||||||||||||||||
|
|
|
n |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||
n |
|
3 |
4 |
|
|
|
|
|
|
3n |
|
2 |
|
2 |
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
2 |
|
|
|
|
3 |
2 |
|
|
2 |
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
29 |
Розв’язком рівняння |
|
2u |
4 |
2u |
( 0 |
x 6 , |
|
t 0 ), який задовольняє |
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
t2 |
x2 |
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
умовам u 0, t u 6, t 0 , |
u x , |
0 0 , |
|
ut x , 0 cos |
|
x 3 , є функція: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
а) u x, t |
|
3 |
sin t sin |
x ; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Рівняння вільних коливань струни, закріпленої на кінцях:
|
|
|
|
u(x,0) (x), |
|
||||
2u |
|
2u |
|
|
u |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
a2 |
|
|
|
(x), |
має рішення виду |
||||
|
|
, |
|
|
|
||||
t2 |
x2 |
t |
|||||||
|
|
|
|
t 0 |
|
||||
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
u(0,t) u(l,t) 0 |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
na t Bn sin |
na t)sin |
nx |
|
u(x;t) ( An cos |
, |
|||
n 1 |
l |
l |
l |
|
|
|
|
|
і Вn знаходять із початкових умов:
