§1.3定解条件 引入定解条件的必要性: 1.从物理的角度看:物理方程仅能表示 一般性,要个性化物体的运动需要附 加条件 2.从数学的角度看:微分方程的解的任 意性也需附加条件来确定这些附加的 件,就是初始条件和边界条件,统称 为定解条件
§1.3 定解条件 一、 引入定解条件的必要性: 1.从物理的角度看:物理方程仅能表示 一般性,要个性化物体的运动需要附 加条件。 2.从数学的角度看:微分方程的解的任 意性也需附加条件来确定这些附加的 件,就是初始条件和边界条件,统称 为定解条件
二、初始条件: 1、定义: 我们在求解含有时间变量t的数理方程 时,往往必须追溯到某个所谓“初始”时刻的 状况,我们称物理过程初始状况的数学表 达式为初始条件 如弦振动 l1=0(x) u1l=0=V(x)
二、初始条件: 我们在求解含有时间变量t的数理方程 时,往往必须追溯到某个所谓“初始”时刻的 状况,我们称物理过程初始状况的数学表 达式为初始条件 如弦振动 î í ì = = = = | ( ) | ( ) 0 0 u x u x t t t y j 1、定义:
2、注意: (1)整个系统初始状况 如图所示 则初始条件为 121 2h/1)x0≤xs1/2 t=0 (2h/)-x)1/2≤x≤l 0
2、注意: (1) 整个系统初始状况; 如图所示, 则初始条件为 ï î ï í ì = î í ì - £ £ £ £ = = = | 0 (2 / )( ) / 2 (2 / ) 0 / 2 | 0 0 t t t u h l l x l x l h l x x l u
(2)时间t的n阶方程需要n个条件: 如 l|=0=(x) ln=alx+f→ 1|==V(x) l=D△+f→ll=0=0(x) 边界条件: 1、定义 我们在求解方程时要考虑边界状况,我们称物理 过程边界状况的数学表达式为边界条件 例如: l(x,t)<-l(x±8,t)<l(x±26,1) 延伸 l(±a,t
(2) 时间t的 n阶方程需要n个条件: 如: î í ì = = = + ® = = | ( ) | ( ) 0 2 0 u x u x u a u f t t t tt xx y j | ( ) 0 u D u f u x t = D + ® t= = j 三、边界条件: 1、定义: 我们在求解方程时要考虑边界状况,我们称物理 过程边界状况的数学表达式为边界条件 例如: ( , ) ( , ) ( , ) ( 2 , ) u a t u x t u x t u x t ¬¾ ¾¾ ± ¬ ± ¬ ± 延伸 e e
2、三类边界条件: (1)第一类边界条件: 又称为狄利克莱( Dirich|et)条件 l边=(M,1)<已知 导热:l=e 如:杆振:u-0=0,l1=0
2、三类边界条件: (1) 第一类边界条件: 又称为狄利克莱(Dirichlet)条件 u |边 = f (M ,t) ¬已知 如: t x l u T e - = = 0 导热: | | 0, | 0 杆振:u x=0= u x=l =