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D solve partial differential equations second order pdes

Tutorial 16 Schritte, der Reihe nach in einer Sitzung ausgeführt. Jeder Schritt wurde gegen die Engine ausgeführt, und die Ausgabe unten ist, was er erzeugte.

Schritt 1
LaplaceEquation = D[u[x, y], {x, 2}] + D[u[x, y], {y, 2}] == 0;

Keine Ausgabe - dieser Schritt bereitet etwas für den nächsten vor.

Schritt 2
DSolve[LaplaceEquation, u[x, y], {x, y}]
Ausgabe
{{u[x, y] -> C[1][I*x + y] + C[2][-I*x + y]}}
Schritt 3
a = 3;b = 1;c = 5;b ^ 2 - 4a * c
Ausgabe
-59
Schritt 4
eqn = a * D[u[x, y], {x, 2}] + b * D[u[x, y], x, y] + c * D[u[x, y], {y, 2}] == 0;

Keine Ausgabe - dieser Schritt bereitet etwas für den nächsten vor.

Schritt 5
sol = DSolve[eqn, u, {x, y}]
Ausgabe
{{u -> Function[{x, y}, C[1][((-1 + I*Sqrt[59])*x)/6 + y] + C[2][((-1 - I*Sqrt[59])*x)/6 + y]]}}
Schritt 6
eqn /. sol//Simplify
Ausgabe
{5*Derivative[0, 2][Function[{x, y}, C[1][((-1 + I*Sqrt[59])*x)/6 + y] + C[2][((-1 - I*Sqrt[59])*x)/6 + y]]][x, y] + Derivative[1, 1][Function[{x, y}, C[1][((-1 + I*Sqrt[59])*x)/6 + y] + C[2][((-1 - I*Sqrt[59])*x)/6 + y]]][x, y] + 3*Derivative[2, 0][Function[{x, y}, C[1][((-1 + I*Sqrt[59])*x)/6 + y] + C[2][((-1 - I*Sqrt[59])*x)/6 + y]]][x, y] == 0}
Schritt 7
WaveEquation = D[u[x, t], {x, 2}] - D[u[x, t], {t, 2}] == 0;

Keine Ausgabe - dieser Schritt bereitet etwas für den nächsten vor.

Schritt 8
DSolve[WaveEquation, u[x, t], {t, x}]
Ausgabe
DSolve[-Derivative[0, 2][u][x, t] + Derivative[2, 0][u][x, t] == 0, u[x, t], {t, x}]
Schritt 9
a = 2;b = 7;c = -1;b ^ 2 - 4a * c
Ausgabe
57
Schritt 10
eqn = a * D[u[x, y], {x, 2}] + b * D[u[x, y], x, y] + c * D[u[x, y], {y, 2}] == 0;

Keine Ausgabe - dieser Schritt bereitet etwas für den nächsten vor.

Schritt 11
sol = DSolve[eqn, u, {x, y}]
Ausgabe
{{u -> Function[{x, y}, C[1][((-7 - Sqrt[57])*x)/4 + y] + C[2][((-7 + Sqrt[57])*x)/4 + y]]}}
Schritt 12
eqn /. sol//Simplify
Ausgabe
{-Derivative[0, 2][Function[{x, y}, C[1][((-7 - Sqrt[57])*x)/4 + y] + C[2][((-7 + Sqrt[57])*x)/4 + y]]][x, y] + 7*Derivative[1, 1][Function[{x, y}, C[1][((-7 - Sqrt[57])*x)/4 + y] + C[2][((-7 + Sqrt[57])*x)/4 + y]]][x, y] + 2*Derivative[2, 0][Function[{x, y}, C[1][((-7 - Sqrt[57])*x)/4 + y] + C[2][((-7 + Sqrt[57])*x)/4 + y]]][x, y] == 0}
Schritt 13
a = 3;b = 30;c = 75;b ^ 2 - 4a * c
Ausgabe
0
Schritt 14
eqn = a * D[u[x, y], {x, 2}] + b * D[u[x, y], x, y] + c * D[u[x, y], {y, 2}] == 0;

Keine Ausgabe - dieser Schritt bereitet etwas für den nächsten vor.

Schritt 15
sol = DSolve[eqn, u, {x, y}]
Ausgabe
{{u -> Function[{x, y}, C[1][-5*x + y] + x*C[2][-5*x + y]]}}
Schritt 16
eqn /. sol//Simplify
Ausgabe
{75*Derivative[0, 2][Function[{x, y}, C[1][-5*x + y] + x*C[2][-5*x + y]]][x, y] + 30*Derivative[1, 1][Function[{x, y}, C[1][-5*x + y] + x*C[2][-5*x + y]]][x, y] + 3*Derivative[2, 0][Function[{x, y}, C[1][-5*x + y] + x*C[2][-5*x + y]]][x, y] == 0}

Verwendete Funktionen

Verwandte Rezepte

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