Курс физики технического университета |
|||
| На главную | |||
| Молекулярная физика | |||
| Карта сайта | |||
Задача Найти коэффициенты
и
разложения в ряд Фурье функции
.
Записать это разложение.
Решение. Воспользуемся формулами (36), (37) разложения в ряд Фурье функции
, заданной на отрезке
:
,
где
Найдем коэффициенты
и
. Так как
, получим
Так как
можно заменить более простой функцией
, получим
.
Подставляем найденные коэффициенты в ряд Фурье:
Задача 25. Найти коэффициенты
разложения в ряд Фурье по синусам функции
.
Решение. Коэффициенты
разложения функции в ряд Фурье по синусам определяются по формуле (41):
Тогда
Так как
, получим
Дифференциальные уравнения
Задача 26. Найти общее решение дифференциального уравнения
.
Решение. Это уравнение вида
- линейное дифференциальное уравнение I порядка. Такое уравнение можно решать методом Бернулли с помощью подстановки
где u и v две неизвестные функции. Подставляя в исходное уравнение
получим
или
Так как одна из неизвестных функций может быть выбрана произвольно, возьмем в качестве v одно из частных решений уравнения
Тогда исходное дифференциальное уравнение примет вид
Рассмотрим каждое из получившихся уравнений. Первое уравнение — дифференциальное уравнение с разделяющимися переменными. Разделяем переменные:
Интегрируя, находим
Подставим найденную функцию v во второе уравнение
. Получим
откуда
Это дифференциальное уравнение с разделяющимися переменными. Решая его, находим функцию и:
Возвращаясь к функции у, получим
Задача 27. Найти общий интеграл дифференциального уравнения
Решение. Это однородное дифференциальное уравнение. Его вид
позволяет сделать замену
и свести к уравнению с разделяющимися переменными. Итак, заменяя функцию у на t , получаем
,
Уравнение примет вид
Разделяем переменные и интегрируем:
Выполнив обратную замену, находим общий интеграл исходного уравнения — решение, записанное в неявном виде
| На главную |