math

Функции Грина. Линейные задачи.

Основное уравнение одномерного фильтрационного потока жидкости для однородного пласта без источника давления,     Предполагая, что внутри пласта имеется источник давления, получим неоднородное уравнение,     Рассмотрим вспомогательную задачу отклика системы на единичный источник давления расположенный в точке , начинающий работу в момент времени в бесконечно протяженном пласте,     Здесь коэффициент перед дельта-функцией используется […]

math

Функции Грина. Продолжение.

Предположим, что решение неоднородной задачи существует при специальном способе задании правой части, когда отлична от нуля лишь в эпсилон окрестности некоторой фиксированной точки ,     Причем,     Полученное решение задачи будем обозначать функцией . Проинтегрируем исходное дифференциальное уравнение по отрезку ,             Перейдем к пределу . Функция и […]

math

Функции Грина. Начало.

Общая форма линейного дифференциального уравнения второго порядка имеет вид,     кратко можно записать как . Линейный оператор обладает следующими свойством,     Пусть известно общее решение однородного уравнения и частное решение неоднородного уравнения . Складывая левые и правые части и используя свойство линейности, получим         решение в виде суммы , которое […]

math

Ньютоновский потенциал

(из вводной части «Уравнения математической физики» С.К.Годунова) Курс уравнений с частными производными существенно отличается от курса обыкновенных дифференциальных уравнений тем, что в этом курсе будут изучаться далеко не все уравнения, которые можно выписать используя значки частных производных. Мы ограничимся только совсем немногочисленными конкретными примерами уравнений и систем. Не надо думать, что изучаемые примеры случайны с […]

math

Векторный анализ

Величины, для определения которых достаточно знать одно число, называются скалярами. Величины, которые характеризуются дополнительно также и направлением в пространстве, называются векторами. Многие величины имеют ещё более сложную структуру, для определения которых недостаточно знать значение и направление. Они называются тензорами второго и более высших рангов. Вектор изображается отрезком прямой, направление которого определяет направление рассматриваемой величины, а […]

math

Производные, частные производные и дифференциал

Рассмотрим функцию определенную в некотором промежутке. Аргумент получая некоторое приращение , приводит к изменению функции на величину ,     Составим отношение приращения функции к приращению аргумента,     Если предел при стремлении существует, то его называют производной функции,     Конкретное значение производной при обозначается или . Возьмем на кривой произвольную точку и проведем […]

math

Комплексные числа, функции и вычеты

Комплексным числом называется выражение , где и это вещественные числа, а мнимая единица обладает свойством . Арифметика комплексных чисел определяется привычным образом, Равенство, , только когда и Сложение, Умножение, Комплексная плоскость позволяет представить комплексное число как точку прямоугольной, декартовой системы координат. Горизонтальная ось называется реальной осью (Re), а вертикальная ось соответственно мнимой осью (Im). Комплексное […]

math

Уравнение Бесселя

При решении многих задач математической физики приходят к линейному уравнению Бесселя,     Решение уравнения следует искать не в форме степенного ряда, а в виде произведения некоторой степени на степенной ряд,     которое можно переписать в виде,     Найдем производные,         Подставим в уравнение,     Раскроем первые несколько членов, […]

math

Ряд Тейлора

Определение Предположим, что функция имеет непрерывную производную порядка в интервале , тогда интегрирование даст следующее понижение порядка,     Повторим интегрирование полученного результата,         И еще раз,         Наконец, после кратного интегрирования можно добраться и до самой функции,     Вложенный интеграл слева называется остаточным членом,     Привлекая […]

math

Преобразование Лапласа

Определение Преобразование Лапласа функции определяется как,     Интегрирование проводится по переменной и определяет новую функцию с переменной , которая выбирается таким образом, чтобы интеграл сходился. Для сокращения нотации, вместо будем иногда использовать заглавную букву функции. Например, преобразование Лапласа функции кратко запишем как . Пусть задана функция где это действительное число, преобразование Лапласа такой функции […]