Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Лекции матмод

.pdf
Скачиваний:
77
Добавлен:
10.02.2015
Размер:
1.82 Mб
Скачать

i 1, 2 . ' bi B % - .

* (126) – (129) % :

R

 

2R

, A 5 0, . (0,1) ;

(130)

A

. 2

 

 

 

R

(A , 0) b R (A , 0) R ,

A 5 0;

(131)

.

1

 

1

 

 

 

 

 

 

R

(A ,1) b

R R (A ,1) ,

A 5 0;

(132)

.

2

2

 

 

 

 

 

 

 

R (0,. ) 0 ,

. [0,1].

 

(133)

< % " G[. * R (A ,. ) [

/

-( p,. ) @ R (A ,. )e pA dA ,

0

p — .

G "" - , (130) – (133) " p2<A :

d 2- p- 0, . (0,1) ; d. 2

d-

 

( p, 0)

b

-

( p, 0) R1

 

,

 

 

d.

1

 

 

p

 

 

 

 

 

 

d-

( p,1)

b

R2

-( p,1)

.

 

d.

2

 

 

 

 

 

 

p

 

 

 

2 % 2<A (134) :

(134)

(135)

(136)

-( p,. ) C1 sh p. C2 ch p. .

1 , (135) (136), (1 (2. *(135) (136)

C1

C1 p ch

p ch0 C p sh0

b

C sh0 C

2

ch0

R1

,

 

 

2

1

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

p

 

p C

2

p sh p

b

R2

C sh p C ch

 

 

 

2

 

p

1

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

p .

& :

pC1 b1C2 b1 R1 , p

p ch p b2 sh p C1

p sh p b2 ch p C2

b2

R2 .

 

 

 

p

@ % G4A,

C b

b2R

2

p sh p b2 ch p R1

,

 

 

 

1

1

 

 

p Z( p) p

 

 

 

 

 

 

161

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

b2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

b2R

2 p sh p b2 ch p R1

 

 

 

b2R2

b1R1

ch p

 

sh p

 

 

 

 

 

 

R1

 

p

 

 

 

C2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,

 

p

 

 

 

 

 

p Z( p)

 

 

 

 

 

p Z( p)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

b b

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Z( p) (b1 b2 )ch

p

 

1 2

 

 

p sh p . *

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

p

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

b2

 

 

 

 

 

b2R2 p sh p b2 ch p R1

 

 

 

 

 

b2R2

b1R1

ch p

sh p

 

 

 

 

 

sh p.

 

 

 

 

 

 

-( p,. ) b

 

 

 

 

 

 

 

p

 

 

ch p.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

p Z( p)

 

 

 

 

p

 

 

 

 

 

 

p Z( p)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

b1R1 ch p 1 . b2R2 ch p.

b1b2

R1 sh p 1 . R2 sh p.

 

 

 

 

 

 

 

 

p

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

p Z( p)

#

 

 

) ( p,. ) b1R1 ch p 1 . b2R2 ch p.

b1b2

R1 sh p 1 . R2 sh p.

p

 

 

B ( p) p Z( p) ,

R (A ,. ) [

-( p,. ) )( p,. ) . B ( p)

< " -( p,. ) . * "

-( p,. )epA )( p,. ) epA . B ( p)

2 " \(p): p0, p1, , pn , n N ,

p0 0 ; pn Z( p) 0. ' " p , %

p + i3 ,

+ 3 — . ! , Z( p) 0, + 0. $

p i3

& Z( p)

b

b

chi3 i

 

b1b2

i3

shi3

 

 

 

 

1

2

 

 

i3

 

i

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

0 :

 

 

 

 

 

 

b

b

cos3

 

 

3

 

b1b2

sin 3 .

 

 

1

2

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

*

 

3

b1b2

 

 

 

ctg 3

 

3

.

b1

 

 

b2

162

+ . 93 , 3 5 0 -:

 

 

31, 32 , , 3n ,

 

 

 

n N .

 

 

 

 

 

 

y

ctg 3

 

y

 

3

 

y

 

b1

b2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

3 b1b2

3

 

 

 

 

b1 b2

 

 

 

 

 

 

 

31

32

33

 

 

 

O

$

2$

 

3$

 

3

. 93. +

M , ,

31, 32 , , 3n ,

n N , , $ pn,

pn 3n2 ,

n N . ! , p0, p1, , pn , n N , "-\(p) "

-( p,. )epA )( p,. ) epA .

 

B ( p)

 

 

*

 

 

/

pA

 

#

.

R (A ,. ) Resp p "-( p,. )e

 

n 0 n

 

 

< " :

Res #-( p,. )epA

 

Res

#)( p,. )epA

 

)( pn ,. ) epnA ,

"

p pn

!

B ( p)

B C( pn )

p pn

 

"

 

)( p,. )epA \(p) — " ,

p p

-

:

n

 

 

 

)(p ,. )epnA 4 0,

 

 

n

 

 

B ( pn ) 0 B C( pn ) 4 0.

 

 

163

 

? , $ . *

 

 

R (A , . )

R1 b2 R2 b1 R1 R2 R1 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 1 b1 1 b2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

/

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ln !#b1R1 cos 3n (1 . ) b2R

2 cos 3n.

(137)

 

 

 

 

n 1

"

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

b1b2

R1 sin 3n (1 . ) R2 sin 3n

. e 3n2A ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3n

 

 

 

Ln

 

 

 

2sin 3n

 

 

 

.

 

 

 

b1 b2 3n

sin 3n cos 3n 2b1b2

sin2 3n

 

 

 

 

 

 

3n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

* , % , ,, M .

9 !! -( . 94).

 

T

 

 

* cV

S

 

 

 

 

 

 

 

 

R

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

T2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

T0 = T1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

q2:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

q1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

q2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

h

 

 

z

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

. 94. @

( 2. T1 ,T0 . * -

R 1 ,

1 S

1 — $"" . ?, T2, $""-2. & , q2: .

K, cV $""Y (126) – (129) %

 

 

T a2 2T , t 5 0,

z (0, h) ;

 

 

t

 

z2

 

*

T (t, 0) T T (t, 0) , t 5 0;

 

z

 

1

0

 

 

 

 

 

*

T (t, h) T T (t, h) q: , t 5 0;

 

z

 

2

2

2

 

 

 

 

T (0, z) T0

T1 const ,

z [0, h] .

164

, (130)

– (133), R1 0 R2 1. * , " (137), % ":

 

 

1 b1 .

/

#

 

 

b1 b2

 

2

 

R (A , . )

 

Ln !b2

cos 3n

.

sin 3n

. e 3nA .

(138)

 

1 b1 1 b2

3n

1

n 1

"

 

 

 

 

 

' 3n2 , $ " (137) (138), n. , -A1, , .

& , A D A1 -(137) (138), % , $ " " ", A A1 ' " ".

% A D Fo/ -

% . ' 1 % (137), 2 % (138).

* , A Fo/ - % . A , $ $ , Fo/

31 % -% .

165

6.3. $ ,$ & +

-, . <.

2 , , . ' % / ,/ . ' , /, . ' K, -, " . # -p0 / V0 0,

 

V0 V

 

p p0

 

0

 

V

1

p p0

,

V

K

 

 

 

 

 

 

V

 

K

0

 

 

 

 

0

 

 

 

V — / p. ? , -/ 2,1 F 20SC 0,1–10 ! . *-

" :

 

 

 

p p

1

 

1

 

0

.

0

K

 

 

 

A ,

(1 x) 1 1 x x2 x3 ,

1 x 1, %

 

 

 

 

 

 

p p

 

 

0 1

 

0

.

(139)

K

 

 

 

 

' dx ( . 95). ,p, t x.

S(t, x0 )

O

x0

S(t, x0 dx)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dx)

 

 

 

 

 

 

 

 

(t, x0 )

 

 

 

 

 

(t, x0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

V

x0 dx

dx

. 95. A

* " ,S (139) " :

S S0 1 k

p p0

 

,

(140)

E

 

 

 

 

S0 p0; E — -; k — $"" ,

166

" . $ -S " t x.

< ,p0p, " - , r :

 

1

 

#

 

pR2

p0 R02 r 1 3 p p0

R2R2

 

 

u(r)

 

 

 

! 1

3

0

,

(141)

2

2

 

r

 

E R0 R

 

"

 

 

 

 

 

R0 R — % ,

R0 R h ,

h — ; 3 — $"" , -0 3 0,5 . ? , $"" 0,25–0,30,

( , , , )

 

0,23 0,36.

 

 

 

 

# p p0 , , -

, (141)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

1 3 p0 R

2

 

 

 

 

 

 

2

R .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

u0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

p0 R0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

E

2

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R0 R

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

* -

p p p0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R 1 3 p

 

 

 

 

 

 

 

 

u u(R) u0

2

2 # 1 3 pR

2

 

p0 R0

 

p0 R

2

p0 R0

p0 RR0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

"

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

E R0 R

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

p p R

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

p p

#

 

 

 

 

 

 

2R3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

# 1 3

R2 1

3 R02

 

 

 

 

0

 

! 1

3 R

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

E R02 R2

 

 

 

 

 

E

 

 

 

2

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

"

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

"

 

 

 

 

R0 R

 

 

# , R2

(R h)2 ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

p p0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2R

2

 

 

 

 

p p0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2R

2

/ h

 

 

 

 

 

 

 

 

u

 

1 3 R

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 3

R

 

.

 

 

 

 

 

 

 

E

 

2h h

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

/ R

 

 

E

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 h / R

 

 

 

 

 

 

 

A p p p0

-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

S $ R: u 2 $ R:2 2$ R: u $ ( u)2 ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R: R u0 p p0 . *

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

S

1

S

1

 

2R u ( u)2

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

S

 

 

 

 

 

:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

S

0

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

R2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

S

0

$ R2 p p

.

 

:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

u u0 R: ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

#

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2R / h

 

 

 

 

 

p p0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

S

S

 

 

1 2

1 3

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0 !

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

E

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

"

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 h /(2R)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 $ " (140), $"" -

. *

 

%

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

k 2 1 3

 

2R / h

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

h /(2R)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

167

,

k 2R , h

h % R, 1 3 % R / h .

" t / V -(t, x0 )S(t, x0 )dx . -

, . .

 

 

(t dt, x0 ) S(t dt, x0 ) (t, x0 ) S(t, x0 )

dx m(t, x ) m

(t, x dx) ,

 

 

 

dt

 

 

0

0

 

 

 

 

 

m(t, x) — t

, -

x. *

 

 

 

 

 

( S) (t, x )dx

m (t, x )dx ,

 

 

t

0

x

0

 

 

 

 

 

) # :

( S)

m .

(142)

t

x

 

/ V, Ox

p(t, x ) S(t, x ) p(t, x dx) S(t, x dx)

( pS) (t, x )dx .

0

0

0

0

x

0

 

Ox

p(t, x0 ) S(t, x0 dx) S(t, x0 ) p(t, x0 ) S (t, x0 )dx . x

'% , / V, -

$ / ,

 

 

 

 

 

( pS)

(t, x ) p(t, x ) S

(t, x )

dx

d

(t, x ) (t, x ) S(t, x ) dx ,

 

 

x

0

0

x

0

 

dt

0

0

0

 

 

 

 

 

 

 

 

(t, x) — Ox t -, x. A ,

 

 

 

d

(t, x ) (t, x ) S(t, x ) dx

m

 

(t, x )dx ,

 

 

 

 

 

 

 

 

dt

0

 

0

 

 

0

 

 

 

t

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

%

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

( pS)

(t, x0 ) p(t, x0 )

S

 

 

 

 

 

 

m

 

 

x

x

(t, x0 ) dx

(t, x0 )dx .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t

*

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

p

p

S

p

S

 

m

 

 

 

 

 

S

x

 

 

x

t

.

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

168

* , :

 

 

m

S

p .

(143)

 

 

t

 

 

x

 

(139) (140)

 

 

 

 

 

 

p

k

p

k

p p

S 0 S0 1

K

E

 

.

 

 

 

 

 

E K

* , , %

( S)

0 S0

 

1

 

k p

 

 

S

0

 

 

k K

p

 

S

0

 

 

k K

p

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

1

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

t

 

 

t

K

 

 

 

 

 

 

t

 

 

K E

 

 

 

 

E

t K /

0

 

E

 

( S)

S0

p ,

a2

t

t

a2 a02 1 kK / E ; a0 K / 0 — (

) / p0. ' "-% a0 a.

# S0

, a

x. * -

(142) %

 

 

 

 

 

S0 (x) p

m

 

 

 

t (t, x) x (t, x).

(144)

 

a(x)2

# "" (144) t,

-

"" (143) x, - %

2 p

 

a2

 

 

p

 

2

 

 

 

 

S

.

t

S0

 

 

 

 

x

x

4

1 m

 

 

 

a2

m

 

 

 

 

t

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

t S

 

 

x S0

x

(145)

(146)

# , -" , S(t, x) S0 const a a0 const . * (145) – (146)

 

2 p a2 2 p ,

(147)

 

t2

0

x2

 

 

2m

a

2 2m .

(148)

 

t2

 

0 x2

 

< (145) –

(146) (147) – (148).

 

 

 

 

 

x 0 ,

? ,

t

" )(t) , . . p(t, 0) )(t). ' $

(144)

 

 

 

 

 

 

m

 

 

S0 (0)

 

x

(t, 0)

 

)C(t) .

 

a(0)2

 

169

' )(t) const

m

x (t, 0) 0 .

# $ , . . m(t, 0) B (t) , -(143)

p (t, 0) B C(t) .x S(t, 0)

# , x 0 , , m(t, 0) 0. * (143) %

p (t, 0) 0.

x

? x l "

— , / .

# / " V -" , , , Vp p p0 , . .

V N p ,

V0 p0

V0 — / p0, N — $"" - . * (144) %

dV

 

V p

 

V a(l)2

m

 

N

0

 

(t, l) N

0

 

 

 

(t, l) .

dt

p t

p S

 

 

 

(l) x

 

 

0

 

 

0

0

 

 

2 / " /x l , . .

dV m(t, l) . dt (t, l)

*

m(t, l)

 

V a(l)2

m

 

N

0

 

 

 

(t, l) 0 .

(t, l)

p S

 

 

(l) x

 

 

0

0

 

 

2 , " , x 0 , / - "

$

m(t, 0)

(t, 0)

dV m(t, 0) , dt (t, 0)

N V0 a(0)2 m (t, 0) 0. p0 S0 (0) x

< " / VD, -( ). % p ,/ V, " .

170