МУ по подготовке к теоретическому экзамену по курсу УМФ (1188233)
Текст из файла
®áª®¢áª¨© 䨧¨ª®-â¥å¨ç¥áª¨© ¨áâ¨âãâ(£®á㤠àáâ¢¥ë© ã¨¢¥àá¨â¥â).. ¥âã客 ®áª¢ , 2010 517¥æ¥§¥â:¥â®¤¨ç¥áª¨¥ 㪠§ ¨ï ¯® ¯®¤£®â®¢ª¥ ª ⥮à¥â¨ç¥áª®¬ã íª§ ¬¥ã ¯® ªãàáã ãà ¢¥¨© ¬ ⥬ â¨ç¥áª®© 䨧¨ª¨. / ®áâ. ¥âã客 .. { .: . 2010. { 20 á.। § 祮 ¤«ï á ¬®áâ®ï⥫쮩 à ¡®âë áâ㤥⮢ âà¥â쥣®ªãàá () ¯à¨ ¯®¤£®â®¢ª¥ ª á¤ ç¥ ãá⮣® íª§ ¬¥ ¯® ªãàáããà ¢¥¨© ¬ ⥬ â¨ç¥áª®© 䨧¨ª¨. ®¤¥à¦¨â ¢®¯à®áë ¨ § ¤ ç¨ ¯®¢á¥¬ ®á®¢ë¬ ⥬ ¬ ªãàá .㤥â â ª¦¥ ¯®«¥§ë¬ ¤«ï ¯à¥¯®¤ ¢ ⥫¥© ªãàá ãà ¢¥¨© ¬ ⥬ â¨ç¥áª®© 䨧¨ª¨: ª ª ¯à¨ á®áâ ¢«¥¨¨ § ¤ ¨© ¯® ªãàáã, â ª ¨¯à¨ ¯à¨ñ¬¥ § ¤ ¨© ã áâ㤥⮢.c°®áª®¢áª¨© 䨧¨ª®-â¥å¨ç¥áª¨© ¨áâ¨âãâ(£®á㤠àáâ¢¥ë© ã¨¢¥àá¨â¥â), 2010c ¥âã客 .., 2010°®¤¥à¦ ¨¥à¥¤¨á«®¢¨¥ .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4®¯à®áë ¨ § ¤ ç¨ . . . . . . . . . . . . . . . . . . .51. « áá¨ä¨ª æ¨ï ¤¨ää¥à¥æ¨ «ìëå ãà ¢¥¨©¢ ç áâëå ¯à®¨§¢®¤ëå ¢â®à®£® ¯®à浪 . . . . . .52. ¥è¥¨¥ í«¥¬¥â àëå ãà ¢¥¨© ¢ ç áâëå¯à®¨§¢®¤ëå ¢â®à®£® ¯®à浪 . . . . . . . . . . . . .63. à ªâ¥à¨á⨪¨ ãà ¢¥¨ï ¢â®à®£® ¯®à浪 .
.64. ¥è¥¨¥ ãà ¢¥¨ï £¨¯¥à¡®«¨ç¥áª®£® ⨯ ¢ R2 . 65. ¤®¬¥à®¥ ¢®«®¢®¥ ãà ¢¥¨¥. . . . . . . . . .76. ¢ã¬¥à®¥ ¨ âàñ嬥஥ ¢®«®¢®¥ ãà ¢¥¨¥. .77. ¬¥è ï § ¤ ç ¤«ï ¢®«®¢®£® ãà ¢¥¨ï ¢R1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
.88. ¤ ç ®è¨ ¤«ï ãà ¢¥¨ï ¯ à ¡®«¨ç¥áª®£®â¨¯ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .99. ¬¥è ï § ¤ ç ¤«ï ãà ¢¥¨ï £¨¯¥à¡®«¨ç¥áª®£®¨«¨ ¯ à ¡®«¨ç¥áª®£® ⨯ ®â१ª¥. ਬ¥¥¨¥¬¥â®¤ ãàì¥. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .910. ¬¥è ï § ¤ ç ¢ ¯àאַ㣮«ì®© ®¡« áâ¨. . 1011. à ¥¢ ï § ¤ ç ¤«ï ãà ¢¥¨ï í««¨¯â¨ç¥áª®£®â¨¯ .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1012. à ¥¢ ï § ¤ ç ¤«ï ãà ¢¥¨ï ¯« á ¢ ªà㣥.ਬ¥¥¨¥ ¬¥â®¤ ãàì¥. . . . . . . . . . . . . . . 1113. ¬¥è ï ç «ì®-ªà ¥¢ ï § ¤ ç ¢ ªà㣥.ਬ¥¥¨¥ äãªæ¨© ¥áᥫï. . . . . . . . . . . . 1214. â¥£à «ìë¥ ãà ¢¥¨ï. . . . . . . . . . . . .
1215. ¤ ç ᮡáâ¢¥ë¥ § ç¥¨ï ¨ ᮡá⢥ë¥äãªæ¨¨. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1416. ¤ ç âãଠ{¨ã¢¨««ï. ਬ¥¥¨¥ äãªæ¨¨à¨ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1417. ¥â®¤ ¯®â¥æ¨ «®¢. . . . . . . . . . . .
. . . . . 1518. ¤ ç¨ áä¥à¨ç¥áª¨¥ äãªæ¨¨. . . . . . . . . 1519. à¨ æ¨®ë¥ § ¤ ç¨. . . . . . . . . . . . . . . 1720. ¤ ç¨ ®¡®¡éñë¥ äãªæ¨¨. . . . . . . . . 18।¨á«®¢¨¥ ®¥ ¬¥â®¤¨ç¥áª®¥ ¯®á®¡¨¥ ¯à¥¤ § 祮 ¤«ï áâ㤥⮢ âà¥â쥣® ªãàá () ¯à¨ ¯®¤£®â®¢ª¥ ª á¤ ç¥ ãá⮣® íª§ ¬¥ ¯® ªãàáã ãà ¢¥¨© ¬ ⥬ â¨ç¥áª®© 䨧¨ª¨. ¯¥à¢ãî ®ç¥à¥¤ì ®® ¡ã¤¥â ¯®«¥§® ¤«ï áâ㤥⮢, ª®â®àë¥ ¥á¯à ¢¨«¨áì ᮠᤠ祩 ãá⮣® íª§ ¬¥ ¢ ®á®¢®© áப ¨ £®â®¢ïâáï ª ¯¥à¥íª§ ¬¥®¢ª¥. ¥à¥á¤ ç íª§ ¬¥ ¯® ¬ ⥬ ⨪¥¯à®å®¤¨â ¢ ¤¢ íâ ¯ : ¯¥à¢ë© íâ ¯ | ¯¨á쬥®¥ â¥áâ¨à®¢ ¨¥. ¤¥áì áâ㤥⠢ ¯¨á쬥®© ä®à¬¥ ¤®«¦¥ ®â¢¥â¨âì ¯à¥¤«®¦¥ë¥ ¥¬ã ¢®¯à®áë (®¡ëç® ¨å 6 ¢ ¢ ਠâ¥).
⮡ë®â¢¥â¨âì ¨å, ¤® 㬥âì à¥è âì ¯à®áâë¥ áâ ¤ àâë¥ § ¤ ç¨, § âì ®á®¢ë¥ ®¯à¥¤¥«¥¨ï ¨ â¥®à¥¬ë ¨§ ¯à®©¤¥®£®ªãàá ãà ¢¥¨© ¬ ⥬ â¨ç¥áª®© 䨧¨ª¨. ®£¤ , ¤ ¢ ¯à ¢¨«ìë¥ ®â¢¥âë ¡®«ìèãî ç áâì ¢®¯à®á®¢ ¨§ ¢ ਠâ , áâ㤥⯮ª ¦¥â, çâ® ® £®â®¢ ª íª§ ¬¥ã ¨ ¬®¦¥â ¯à®¤®«¦ âì ᤠ¢ âìíª§ ¬¥ ¤ «ìè¥: ®â¢¥ç âì íª§ ¬¥¥. «¥¤ã¥â â ª¦¥ ®â¬¥â¨âì, çâ® ®â¢¥âë ¢á¥ ¢®¯à®áë â¥áâ¨à®¢ ¨ï ¤®«¦ë ¡ëâ쮡®á®¢ ë: 㪠§ ë ä®à¬ã«ë, ⥮६ë, ª®â®àë¥ ¡ë«¨ ¨á¯®«ì§®¢ ë, ¯à¨¢¥¤¥ë ®á®¢ë¥ à áçñâë¥ íâ ¯ë à¥è¥¨ï¯à ªâ¨ç¥áª¨å § ¤ ç. ¯®á®¡¨¨ ¯à¥¤áâ ¢«¥® ¡®«¥¥ á⠮ਣ¨ «ìëå § ¤ ç ¯®¢á¥¬ ®á®¢ë¬ ⥬ ¬ ¨§ ªãàá ãà ¢¥¨© ¬ ⥬ â¨ç¥áª®© 䨧¨ª¨ . áâì íâ¨å § ¤ ç ¯à¥¤« £ « áì áâ㤥⠬ ¯¥à¥íª§ ¬¥®¢ª¥ ¢ 2005{2008 ã祡ëå £®¤ å. ®à ¡®â ¢ á ¤ ë¬ ¬¥â®¤¨ç¥áª¨¬ ¯®á®¡¨¥¬, áâ㤥⠯®¢â®à¨â ¢á¥ ®á®¢ë¥â¥¬ë ¨§ ªãàá ãà ¢¥¨© ¬ ⥬ â¨ç¥áª®© 䨧¨ª¨, ¯®í⮬㠯®á®¡¨¥ ¡ã¤¥â ¯®«¥§ë¬ ¤«ï ¢á¥å áâ㤥⮢ âà¥â쥣® ªãàá , ª®â®àë¥ £®â®¢ïâáï ª á¤ ç¥ ãá⮣® íª§ ¬¥ ¯® ¤ ®¬ã ¯à¥¤¬¥âã.4®¯à®áë ¨ § ¤ ç¨1.
« áá¨ä¨ª æ¨ï ¤¨ää¥à¥æ¨ «ìëå ãà ¢¥¨©¢ ç áâëå ¯à®¨§¢®¤ëå ¢â®à®£® ¯®à浪 .1.1. ª ª®¬ á«ãç ¥ «¨¥©®¥ ¤¨ää¥à¥æ¨ «ì®¥ ãà ¢¥¨¥ ¢ç áâëå ¯à®¨§¢®¤ëå ¢â®à®£® ¯®à浪 ®â®á¨âáï ¢ â®çª¥ x0 ∈ª ) £¨¯¥à¡®«¨ç¥áª®¬ã ⨯ã;¡) ¯ à ¡®«¨ç¥áª®¬ã ⨯ã;¢) í««¨¯â¨ç¥áª®¬ã ⨯ã?1.2. âì ®¯à¥¤¥«¥¨¥ å à ªâ¥à¨áâ¨ç¥áª®© ¯®¢¥àå®á⨠(å à ªâ¥à¨á⨪¨) ¤«ï ãà ¢¥¨ï ¢ ç áâëå ¯à®¨§¢®¤ëå ¢â®à®£®¯®à浪 .21.3. ® ¢®«®¢®¥ ãà ¢¥¨¥ ¤«ï (x, t) ∈ Rn+1 : ∂∂tu2 = a2 ∆u,∈ Rn∆u =nP∂2u .i=1∂x2i ) ¯à¥¤¥«¨âì ⨯ í⮣® ãà ¢¥¨ï ¢ ¯à®¨§¢®«ì®© â®çª¥(x0 , t0 ) ∈ Rn+1 .¡) 믨á âì ¥£® å à ªâ¥à¨áâ¨ç¥áª®¥ ãà ¢¥¨¥.1.4. ¯à¥¤¥«¨âì ⨯ ãà ¢¥¨ï:2 ) ãà ¢¥¨¥ ⥯«®¯à®¢®¤®áâ¨: ∂u∂t = a ∆u ¤«ï (x0 , t0 ) ∈∈ Rn+1 ;∂u + x ∂u + ex3 , ¢ ¯à®¨§¢®«ì®© â®çª¥ x ∈ Rn .¡) ∆u = ∂x02 ∂x141.5. ¯à¥¤¥«¨âì ⨯ ãà ¢¥¨ï ¢® ¢á¥å â®çª å (x, y, z) ∈ R3 :,㪠§ âì ⥠¬®¦¥á⢠¢ R3 , £¤¥ ⨯ ãà ¢¥¨ï á®åà ï¥âáï(¬®¦¥á⢠®¡ï§ â¥«ì® § ¤ âì «¨â¨ç¥áª¨ (à ¢¥á⢠¬¨¨«¨ ¥à ¢¥á⢠¬¨)): ) uxx + uyy + (x2 − 1)uzz = uz ;¡) uxx + xyuyy + ex uzz = 0;¢) sin xuxx + uyy = uz ;£) (x2 + y2 + z 2 − 1)uxx + (2 + cos y)uyy + 3uzz = xux .1.6.
¯à¥¤¥«¨âì ⨯ ãà ¢¥¨ï ¨ 㪠§ âì ⥠¬®¦¥á⢠¯«®áª®á⨠(x, y), ª®â®àëå ® á®åà ï¥âáï (¬®¦¥á⢠®¡ï§ â¥«ì® à¨á®¢ âì ¨«¨ § ¤ âì «¨â¨ç¥áª¨ (à ¢¥á⢠¬¨ ¨«¨¥à ¢¥á⢠¬¨)):5 ) (x2 + y2 − 1)uxx + xyuyy − ux = 0;¡) xuxx + uxy − yuyy = ux ;¢) xuxx − (x + y)uxy + yuyy − uy = 0;£) x2 uxx + xyuxy + uyy = 2uy ;¤) uxx + 2ex uxy + uyy + ex uy = 0;¥) ey uxx + uxy − uyy = ux ;¦) uxx − 3x2 uxy + 2x4 uyy + 2uy = 0;§) 16uxx + 8uxy + uyy − 16ux + 4uy = 0;¨) 9uxx + 6uxy + uyy − 12ux − 4uy = 0;ª) 25uxx + 10uxy + uyy + 20ux + 4uy = 0.2. ¥è¥¨¥ í«¥¬¥â àëå ãà ¢¥¨© ¢ ç áâëå¯à®¨§¢®¤ëå ¢â®à®£® ¯®à浪 .2.1{2.3: ©â¨ ®¡é¥¥ à¥è¥¨¥ ãà ¢¥¨ï u(x, y), (x, y) ∈ R2 .2.1. 4xuxy − 3uy = 0;2.2. 2yuxy − uy = 0;2.3. uxy − 2xuy = 0.2.4{2.9: ©â¨ ®¡é¥¥ à¥è¥¨¥ ãà ¢¥¨ï u(x, y), ¯à¨¢¥¤ï ¥£®ª ª ®¨ç¥áª®¬ã ¢¨¤ã:2.4.
uxx − 3uxy + 2uyy = 0;2.5. uxx − uxy − 2uyy = 0;2.6. 49uxx + 28uxy + 3uyy = 0; 2.7. uxx + 12uxy + 27uyy = 0;2.8. 48uxx + 16uxy + uyy = 0; 2.9. 75uxx + 20uxy + uyy = 0.3. à ªâ¥à¨á⨪¨ ãà ¢¥¨ï ¢â®à®£® ¯®à浪 .3.1{3.6: ©â¨ å à ªâ¥à¨á⨪¨ ãà ¢¥¨ï, (x, y) ∈ R2 .3.1.
uxx − 4uxy + 3uyy = 0;3.2. 2uxx + uxy − uyy = 0;243.3. uxx − 3x uxy + 2x uyy − 2ux = 0;3.4. 3x2 uxx + 2xyuxy − y2 uyy = yux .3.5. xuxx − xuyy + yux = 0; 3.6. y2 uxx − x2 uyy − u = 0.4. ¥è¥¨¥ ãà ¢¥¨ï £¨¯¥à¡®«¨ç¥áª®£® ⨯ ¢ R2 .24.1{4.4: ¥è¨âì § ¤ çã, (x, y) ∈ R4.1.4.3.6 uxy = 0,u(x, 0) = x2 + 1,½ u(0, y) = sin y + 1;uxy = 0,u|x=y = 2y, ux |x=y = 1;4.2.4.4. uxy = 0,u(x, 0) = sin x + 1,y2½ u(0, y) = e + y ;uxy = 0,u|x=y = 2y, ux |x=y = 2y.5.
¤®¬¥à®¥ ¢®«®¢®¥ ãà ¢¥¨¥.5.1. ®áâ ¢¨âì § ¤ çã ®è¨ ¤«ï ®¤®à®¤®£® ¢®«®¢®£® ãà ¢-¥¨ï ¯àאַ© ¨ ¢ë¯¨á âì ä®à¬ã«ã « ¬¡¥à ¤«ï ¥ñ à¥è¥¨ï (¢ ⮬ ç¨á«¥ 㪠§ âì ãá«®¢¨ï £« ¤ª®áâì ¢á¥å ¢å®¤ïé¨å¢ ä®à¬ã«ã äãªæ¨©).5.2. ®áâ ¢¨âì § ¤ çã ®è¨ ¤«ï ¥®¤®à®¤®£® ¢®«®¢®£®ãà ¢¥¨ï ¯àאַ© ¨ ¢ë¯¨á âì ä®à¬ã«ã î ¬¥«ï ¤«ï 宦¤¥¨ï à¥è¥¨ï ¥®¤®à®¤®£® ãà ¢¥¨ï (¢ ⮬ ç¨á«¥ 㪠§ âì ãá«®¢¨ï £« ¤ª®áâì äãªæ¨©, ¢å®¤ïé¨å ¢ ä®à¬ã«ã).5.3{5.8: ©â¨ à¥è¥¨¥ § ¤ ç¨ ¯® ä®à¬ã«¥ « ¬¡¥à (x ∈∈ R1 ,½t > 0):5.3.5.4.5.5.5.6.5.7.5.8.9utt = uxx ,u|= e3x , ut |t=0 = 2;½ t=04utt = uxx ,u|= sin 2x, ut |t=0 = e−x ;½ t=0utt = 4uxx ,u|= x2 + 1, ut |t=0 = 3x2 ;½ t=0utt = 16uxx ,u|= cos2 x, ut |t=0 = cos2 x;½ t=0utt = 9uxx ,u|= x + e−x , ut |t=0 = e−x ;½ t=05utt = uxx ,u|t=0 = x sin x, ut |t=0 = x cos x2 .5.9{5.10: ©â¨ à¥è¥¨¥ § ¤ ç¨ ®è¨ ¤«ï ¥®¤®à®¤®£® ¢®«®¢®£®ãà ¢¥¨ï ¯® ä®à¬ã«¥ î ¬¥«ï(x ∈ R1 , t > 0):½½5.9.x ,utt = 4uxx + t +1u|t=0 = ut |t=0 = 0;5.10.utt = a2 uxx + t xt+2 ,u|t=0 = ut |t=0 = 0.6.
¢ã¬¥à®¥ ¨ âàñ嬥஥ ¢®«®¢®¥ ãà ¢¥¨¥.6.1. ®áâ ¢¨âì § ¤ çã ®è¨ ¤«ï ®¤®à®¤®£® ¢®«®¢®£® ãà ¢¥¨ï ¢ R2 (R3 ) ¨ 㪠§ âì, ¯à¨ ª ª¨å ãá«®¢¨ïå ¥ñ à¥è¥¨¥¬®¦® ¢ë¯¨á âì ¯® ä®à¬ã«¥ ã áá® (ä®à¬ã«¥ ¨à壮ä ).226.2{6.7:½ ¥è¨âì á«¥¤ãî騥 § ¤ ç¨ ¢ R (t > 0, (x, y) ∈ R ):6.2.9utt = ∆u,u|t=0 = x2 , ut |t=0 = y;76.3.6.4.6.5.6.6.6.7.½utt = a2 ∆u,y½ u|t=0 =2 sin xe , ut |t=0 = 2;utt = a ∆u,2( u|t=0 = 0, ut |t=0 = (2x + y) ;utt = 41 ∆u,u|= 0, ut |t=0 = (2x − 3y)2 ;½ t=0utt = 4∆u,u|= 4x2 + 5y 2 , ut |t=0 = 0;½ t=0utt = 25∆u,u|t=0 = 5x2 − 6y 2 , ut |t=0 = 0.336.8{6.15:½ ¥è¨âì á«¥¤ãî騥 § ¤ ç¨ ¢ R (t > 0, (x, y, z) ∈ R ):6.8.6.9.6.10.6.11.6.12.6.13.6.14.6.15.utt = 4∆u,u|= xy, ut |t=0 = z;½ t=0 2utt = a ∆u,( u|t=0 = x + y, ut |t=0 = sin z;utt = 41 ∆u,u|= x2 + y 2 + z 2 , ut |t=0 = 0;½ t=0utt = ∆u,u|= sin(x2 + y 2 + z 2 ), ut |t=0 = 0;½ t=0utt = 2∆u,u|= 0, ut |t=0 = (x − 2y + z)2 ;½ t=0utt = 16∆u,u|= x2 + y 2 − z 2 , ut |t=0 = 0;½ t=04utt = ∆u,u|= 2x2 + y 2 − 2z 2 , ut |t=0 = 0;½ t=0utt = 9∆u,u|t=0 = 0, ut |t=0 = (3x + 4y + 2z)2 .7.
¬¥è ï § ¤ ç ¤«ï ¢®«®¢®£® ãà ¢¥¨ï ¢ R1 .7.1{7.4:½ ¥è¨âì á«¥¤ãî騥 § ¤ ç¨ (t > 0, x > 0):7.1.7.2.8utt = a2 uxx ,½ u|t=0 = ut |t=0 = 0, u|x=0 = sin t;utt = 4uxx ,u|t=0 = ut |t=0 = 0, ux |x=0 = sin t;7.3.7.4.½9utt = uxx ,u|= ut |t=0 = 0, ux |x=0 = t;½ t=0utt = 2uxx ,u|t=0 = ut |t=0 = 0, ux |x=0 = t2 .8. ¤ ç ®è¨ ¤«ï ãà ¢¥¨ï ¯ à ¡®«¨ç¥áª®£® ⨯ .8.1. ) ®áâ ¢¨âì § ¤ çã ®è¨ ¤«ï ®¤®à®¤®£® ãà ¢¥¨ï⥯«®¯à®¢®¤®á⨠¤«ï (x, t) ∈ R2 (¤«ï (x, t) ∈ Rn , n > 1).¡) 믨á âì ä®à¬ã«ã ã áá® ¤«ï ¥ñ à¥è¥¨ï ¨ 㪠§ âìãá«®¢¨ï ¥ñ ¯à¨¬¥¨¬®á⨠( £« ¤ª®áâì ¢á¥å ¢å®¤ïé¨å ¢ ¥ñäãªæ¨©).28.2{8.5:½ ¥è¨âì á«¥¤ãî騥 § ¤ ç¨ ¤«ï½ (x, y) ∈ R (t > 0):8.2.8.4.9ut = ∆u,u|= (xy)2 ;½ t=0ut = 4∆u,u|t=0 = sin x · sin y;8.6{8.9:½ ¥è¨âì á«¥¤ãî騥8.6.8.7.8.8.ut = 4∆u,u|= sin x + sin y;½ t=0t = ∆u,8.5.
Характеристики
Тип файла PDF
PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.
Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.