Загальна схема метода.
Розглянемо крайову задачу
(2.11)
Тут - задані функції, - функція, неперервна разом зі своїми похідними.
Будемо розв’язувати задачу (2.11) методом інтегральних перетворень, загальна ідея якого полягає у наступному: розшукується не сама вихідна функція, а інтеграл від неї, що будемо називати трансформантою вихідної функції або інтегральним перетворенням: . Домножимо обидві частини рівняння з (2.11) на множник та послідовно проінтегруємо всі доданки рівняння.
Розглянемо перший доданок:
де .
Розглянемо другий доданок; його вигляд після інтегрування:
.
Разом перший та другий доданок складають вираз
.
Проінтегруємо третій доданок у рівнянні (2.11):
Проінтегруємо четвертий доданок рівняння
та праву частину .
Таким чином, після інтегрування рівняння з (2.11) прийме вигляд
(2.12)
Будемо вимагати, щоб невідома доки що функція задовольняла диференціальне рівняння
(2.13)
Якщо такий розв’язок буде розшукано, то рівняння (2.12) буде зформульовано відносно однієї невідомої функції трансформанти . Розглянемо коефіцієнт , після спрощення він набуває вигляду
(2.14)
Вирази у квадратних дужках можна трактувати як крайові функціонали для ядра перетворення . Тоді з цього випливає наступна задача Штурма-Ліувилля для функції
(2.15)
Якщо задачу Штурма-Ліувилля (2.15) розв’язати, то рівняння з (2.12) прийме вигляд:
(2.16)
Граничні умови перетворюються на вирази:
або у краткому запису
(2.17)
Якщо розшукано трансформанту , то за нею маємо відновити вихідну функцію.
Дата добавления: 2016-05-05; просмотров: 644;