Логотип Автор24реферат
Заказать работу
%
уникальность
не проверялась
Решение задач на тему:

Определить тип уравнения и привести его к каноническому виду

уникальность
не проверялась
Аа
1328 символов
Категория
Высшая математика
Решение задач
Определить тип уравнения и привести его к каноническому виду .pdf

Зарегистрируйся в 2 клика в Кампус и получи неограниченный доступ к материалам с подпиской Кампус+ 🔥

Условие

Определить тип уравнения и привести его к каноническому виду: uxx+12uxy+36uyy+3ux+18uy=0

Решение

Потяни, чтобы посмотреть
A=1;B=122=6;C=36
Т.к. B2-AC=0, то наше уравнение – параболического типа.
Записываем уравнение характеристик:
(dy)2-12dxdy+36dx2=0
dydx2-12dydx+36=0
dydx-62=0 dydx=6
Решаем полученное дифференциальное уравнение:
dy=6dx
Интегрируем:
dy=6dx
y=6x+c
y-6x=C
Имеем только одну группу характеристик α=y-6x
Функцию β выбираем произвольно, например, β=x, проверяя обязательно условие, что якобиан перехода отличен от нуля:
Jx,y=αxαyβxβy=αxβy-αyβx=-6∙0-1∙1=-1≠0
Находим производные:
αx=-6; αy=1 ;αxx=αxy=αyy=0βx=1; βy=0;βxx=βxy=βyy=0
Учитывая это, имеем:
ux=∂u∂α∙∂α∂x+∂u∂β∙∂β∂x=-6uα+uβ
uy=∂u∂α∙∂α∂y+∂u∂β∙∂β∂y=uα
uxx=∂ux∂α∂α∂x+∂ux∂β∂β∂x=36uαα-12uαβ+uββ
uxy=∂ux∂α∂α∂y+∂ux∂β∂β∂y=-6uαα+uαβ
uyy=∂uy∂α∂α∂y+∂uy∂β∂β∂y=uαα
Подставляем найденные производные в первоначальное уравнение:
36uαα-12uαβ+uββ+12-6uαα+uαβ+36uαα+3-6uα+uβ+18uα=0
Раскрывая скобки и приводя подобные, получаем:
uββ+3uβ=0
Или, выражая вторую производную:
uββ=-3uβ
Рассматривая полученное уравнение как линейное с постоянными коэффициентами и находя корни характеристического уравнения:
k2+3k=0 k1=0,k2=-3
Получаем общее решение:
u=φ1α+φ2αe-3β
Возвращаясь к переменным x,yполучаем общее решение исходного уравнения:
u=φ1y-6x+φ2y-6xe-3x
Где φ1,φ2-произвольные, дважды дифференцируемые функции
50% задачи недоступно для прочтения
Переходи в Кампус, регистрируйся и получай полное решение
Получить задачу
Больше решений задач по высшей математике:

Необходимо выбрать в подарок 4 из 10 имеющихся различных книг

364 символов
Высшая математика
Решение задач

Вычислить объем тела образованного вращением вокруг оси ОY фигуры

340 символов
Высшая математика
Решение задач

Записать общее решение для дифференциальных уравнений

264 символов
Высшая математика
Решение задач
Все Решенные задачи по высшей математике