Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Задачи Штурма-Лиувилля.pdf
Скачиваний:
240
Добавлен:
28.06.2014
Размер:
270.69 Кб
Скачать

УМФ – Задачи Штурма-Лиувилля – I

12.Таблица собственных чисел и функций задач Штурма – Лиувилля с различными краевыми условиями

Кр. усл.

I – I

I – II

I – III

II– I

II– II

II – III

III– I

III – II

III – III

Собственные числа и функции

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2n2

;

 

Xn(x) = sin

nx

;

 

 

n 2 N

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n = l2

 

 

 

 

 

 

l

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n =

(22l

1)

 

 

;

 

Xn(x) = sin

 

 

 

 

 

 

2l

 

 

 

;

n 2 N

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(2n 1)x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Xn(x) = sin

 

 

p n x

;

 

n

 

 

 

 

 

N

 

 

 

 

 

 

 

p

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

p

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n > 0

 

 

 

 

 

решения уравнения

 

 

 

 

 

 

 

 

=

 

 

h tg(

l);

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

k =

 

 

2p

1)

 

 

 

;

 

Xk(x) = cos

(22p

1)

x

;

k 2 N

 

 

 

 

 

 

(2k

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

k

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0 = 0;

X0(x) 1;

 

 

 

 

n =

n

 

2

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

nx

;

 

 

 

n 2 N

 

 

 

 

 

l

 

 

 

 

 

Xn(x) = cos l

 

 

 

 

Xn(x) = cos

 

 

p n x

;

n

 

 

 

 

N

 

 

 

 

p

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

p

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n > 0

 

 

решения уравнения

 

 

 

 

 

 

n tg(

 

n l) = h;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Xn(x) = h sin

 

 

p n x

+ p

 

 

 

 

cos

 

 

p

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

;

 

 

n

p

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

p n x

 

 

 

 

 

N

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n > 0

 

 

 

решения уравнения

 

 

 

 

 

 

 

=

 

h tg(

 

l);

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Xn(x) = h sin

 

 

 

p n x

+ p cos

 

 

 

p

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

;

 

n

p

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

p n x

 

 

 

 

N

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n > 0

 

 

 

 

 

решения уравнения

 

 

 

 

 

 

 

 

= h ctg(

l);

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

p

 

 

 

 

 

 

8

 

 

решения уравнения

ctg(p

 

 

 

 

 

l) =

H

 

 

 

ph

 

 

n > 0

 

H+h

H

>

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

< X

 

 

p

 

 

 

 

 

 

 

+ p

 

 

 

p

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 N

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(x) = H sin

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

cos

 

 

 

 

x ;

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

>

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-16-

УМФ – Задачи Штурма-Лиувилля – I

13.Таблица норм собственных функций задач Штурма – Лиувилля с различными краевыми условиями

Кр. усл.

I – I

I – II

I – III

II– I

II– II

II – III

III– I

III – II

III – III

kXkk2

kXkk2 = 2l

kXkk2 = 2l

kXkk

2

=

l(h2+ k)+h

 

 

2(h2+ k)

kXkk2 = 2l

kXkk2 = 2l

 

 

kXkk

2

 

 

1

 

 

l( k+h2)+h

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

k+h2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

kXkk

2

=

l(h2

+ k)+h

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

kXkk

2

=

l(h2

+ k)+h

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8 kXkk2 =

(

 

k) (

2(Hk2)+ k)(h2

+ k)

(

 

)

 

>

 

l

H2+

 

 

2

h2+ +(H+h)( k+Hh)

k+H2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

2

+ k)+2h

 

 

>

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

l(h

 

 

<

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

>

в случае H = h

 

 

kXkk =

 

 

 

 

2

 

 

 

>

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

:

-17-

Соседние файлы в предмете Уравнения математической физики. Методы математической физики.