一般形式:
注:A B C D E F G均爲x y的函數
二階偏微分方程對應的特徵方程:
對二階PDE進行分類:
B**2-AC>0 如果是在x0,y0處滿足,則該點處 方程爲雙曲型。若任意點都滿足,則該方程爲雙曲型。
B**2-AC=0 同理,拋物型
B**2-AC<0 同理,橢圓型
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雙曲型:波動方程
拋物型:熱傳導方程
橢圓型:位勢方程
一維波動:utt=a**2*uxx+f(x,t)
二維波動:utt=a**2*(uxx+uyy)+f(x,y,t)
三維波動:utt=a**2*(uxx+uyy+uzz)+f(x,y,z,t)
f爲外力,u爲位移,a爲波的傳播速度
一維熱傳導:ut=a**2*uxx+f(x,t)
二維熱傳導:ut=a**2*(uxx+uyy)+f(x,y,t)
三維熱傳導:ut=a**2*(uxx+uyy+uzz)+f(x,y,z,t)
f爲物體內的熱源,u爲溫度,a**2=k/(c*ρ) k熱傳導係數 c比熱容
一維擴散方程:ρt=D*ρxx+f(x,t)
二維擴散方程:ρt=D*(ρxx+ρyy)+f(x,y,t)
三維擴散方程:ρt=D*(ρxx+ρyy+ρzz)+f(x,y,z,t)
f爲質量源,ρ爲密度,D爲擴散係數
一維位勢方程:ρ=(1/-4/Pi)*φxx
二維位勢方程:ρ=(1/-4/Pi)*(φxx+φyy)
三維位勢方程:ρ=(1/-4/Pi)*(φxx+φyy+φzz)
ρ爲電荷密度,φ爲電位勢 靜電場的電位勢方程
一維位勢方程:f=Uxx
二維位勢方程:f=Uxx+Uyy
三維位勢方程:f=Uxx+Uyy+Uzz
f爲流體源強度,流體無旋流動的速度勢方程