验证下列函数满足波动方程utt=a2uxx: (1)u=sin(kx)sin(akt); (2)u=ln(x+at); (3)u=sin(x-at
验证下列函数满足波动方程utt=a2uxx: (1)u=sin(kx)sin(akt); (2)u=ln(x+at); (3)u=sin(x-at).
验证下列函数满足波动方程utt=a2uxx: (1)u=sin(kx)sin(akt); (2)u=ln(x+at); (3)u=sin(x-at).
第1题
设(x0,y0)是Oxy平面上的一固定点,r>0. 记平面区域
Ωt={(x,y)|(x-x0)2+(y-y0)2≤(r-ct)2},0≤t≤r/c.
若u=u(x,y,t)是二维波动方程utt=c2(uxx+uyy)在Ωt内的解,求证下列能量不等式:
第6题
假设函数f(x)∈C2(),g(x)∈C1(),且存在非零常数A,B和b>0,使得
,
证明一维波动方程初值问题
的解u=u(x,t)满足:存在常数c,使得
并且确定该常数c.
第7题
以半径为R的球内含有气体,在初始时刻时是静止的,在球内的初始压缩率为s0,在球外为零。无论何时,压缩率与速度势的关系为s=(I/c2)ut,并且速度势满足方程utt=a2uxx试对所有的t>0,确定压缩率。
第8题
以φ为原点振动的初相,以±x/u分别对应于波动沿x轴正向和负向传播的简谐波函数表达式为
ξ(t,x)=Acos[ω(t±x/u)+φ]
试证明此波函数满足如下的平面波波动方程
实际上,被任何连续可微函数ξ=f(t±x/u)所描述的平面波(包括脉冲波等等),显然也都满足上述波动方程。而且只需要△x=u△t,则有f,它说明量ξ是以u的速度沿x轴正向或负向传播的。
第11题
试证函数y1(n)=(-2)n和y2(n)=n(-2)n是方程yn+2+4yn+1+4yn=0的两个线性相关的解,并求该方程的通解.