二階偏微分方程

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

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