Мақсат: барлық керілетін тарылуларды табу.
6. Бір керілетін тарылуларды табу
Нысана: n=2 болсын , l(u)= – Лаплас операторы
–бірлік дөңгелек
–бірлік шеңбер
={ u ∈ }
Қалған туындылары жоқ, себебі p=0.
={ u ∈ }
Осыны дәлелдейік:
Дәлелі:
(6)-дан белгілі гармоникалық теңдеудің түрі іргелі шешімдер жүйесі (x,y), ( ) ∈ болғанда келесі түрде болады:
𝜀(𝑥, 𝑦, 𝜉, 𝜂) = 𝑑 ln( + ),
Мұндағы, d- константа (тұрақты)
Келесіні енгізейік:
, ,
Бұдан көріп тұрғанымыздай, теңдігі орындалады. Бұдан келесі теңсіздік шығады (x,y)≠ ( ). Келесі фундаменталь шешімді қарастырайық:
𝜀(𝑥, 𝑦, 𝜉, 𝜂) = 𝑑 ln
Бұл түрлендірулер дұрыс, себебі , бұдан келесі теңдікті аламыз:
𝑑 ln (2.1)
Теңдіктің сол жағын G(𝑥, 𝑦, 𝜉, 𝜂) деп алайық, онда
G(𝑥, 𝑦, 𝜉, 𝜂)= 𝑑ln .
Енгізілген функция 𝐺(𝑥, 𝑦, 𝜉,𝜂) шеңбердегі біртекті емес гармоникалық теңдеу үшін Дирихле есебінің Грин функциясын көрсететінін көрсетейік. Қарапайымдылық үшін, теореманы дәлелдеу кезінде 𝑟 = 1 деп есептейміз. Грин функциясы іргелі шешім мен компенсациялық функциядан тұрады:
G(𝑥, 𝑦, 𝜉, 𝜂)= 𝜀 (𝑥, 𝑦, 𝜉, 𝜂)-k (𝑥, 𝑦, 𝜉, 𝜂),
Мұнда, 𝜀(𝑥, 𝑦, 𝜉, 𝜂) = 𝑑 ln( +
k (𝑥, 𝑦, 𝜉, 𝜂)=
Бірінші келесіні есептейік:
Лейбниц формулалары бойынша келесі қатынастар орындалады:
;
.
Екеуін қосамыз:
Себебі нүктесі облыстың ішінде, ал нүктесі облыстың сыртында жатыр, сондықтан олар сәйкес келмейді. Ендеше келесі теңдік орындалады:
фундаменталь шешімі болғандықтан,
( .
Мұндағы, ( - Дирак дельта-функциясы.
Демек, Грин функциясы ( дифференциалдық теңдеуін қанағаттандырады. Сонымен қатар Грин функциясы теңдігінің оң жағына тең болады.
болғандықтан, шекарасы нөлге тең. Сондықтан Грин функциясы шекарасында гармоникалық функция болады.
Достарыңызбен бөлісу: |