Qurak

D solve partial differential equations second order pdes

Учебник 16 шагов, выполняемых по порядку в одной сессии. Каждый шаг был выполнен на движке, и вывод ниже — то, что он дал.

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

Нет вывода — этот шаг готовит что-то для следующего.

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

Нет вывода — этот шаг готовит что-то для следующего.

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

Нет вывода — этот шаг готовит что-то для следующего.

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

Нет вывода — этот шаг готовит что-то для следующего.

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

Нет вывода — этот шаг готовит что-то для следующего.

Шаг 15
sol = DSolve[eqn, u, {x, y}]
Вывод
{{u -> Function[{x, y}, C[1][-5*x + y] + x*C[2][-5*x + y]]}}
Шаг 16
eqn /. sol//Simplify
Вывод
{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}

Используемые функции

Связанные рецепты

Все рецепты · Справочник функций · Использовать из MCP-клиента