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§3.1 一维波动方程的达朗贝尔公式;我们可以求出方程 (3.1.1) 的通解,考虑变量代换;;;;由此即得原定解问题的解:;方程解的物理意义;达朗贝尔公式表明, 弦上的任意振动总是以行 波形式分别向两个方向传播出去, 其传播速度恰好是常数 a,因而这个方法称为行波法。 ;(1)依赖区间;;为区间 的影响区域。;(3) 决定区域 ;进一步的分析其物理意义表明, 在 xot 平面上 斜率为 的两族直线 ;注1:容易看出,一维波动方程的两族特征线 ;;如果方程在一个区域内的每点都是双曲型、抛物型或椭圆型的,那么就称方程在这个区域内是双曲型、抛物型或椭圆型。;注2:行波法适用于双曲型方程。;;其中 是任意二次连续可微函数,即有 ;;例 求下面方程的通解 ;经过变换原方程化成;;补充:一维波动方程 Cauchy 问题的齐次化原理;齐次化原理:;验证如下:;令 ,则问题(II)变为: ;所以问题(I)的解为:;(a) ;(ii) ;解:由上页的公式可知,;得;第33页/共36页;第34页/共36页;课后作业;谢谢您的观看!
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