财经社区女性社区汽车社区军事社区文学社区社会社区娱乐社区游戏社区个人空间
上一主题:瀑布 下一主题:在此论坛,只有沈建其还有能力理...
两个一价微分方程的联立求解
[楼主] 作者:jqsphy  发表时间:2011/06/17 20:14
点击:761次

222日,我希求大家帮助求解的两个方程是:

 

 

X’+2X/r=Y’/2,      1
3Y’+2fY=2X’      
2

这里,X, Y是两个待求函数,变量是r.  X’=dX/dr, Y’=dY/dr. 函数f=f(r)

 

 

当时大家认为难求,因为f(r)的形式不知。现在我给出f(r)的形式:

f(r)=1/( r-2A) -1/r,       3

A为常数。

不知道那位大侠能求出解X, Y

如果求不出,我放宽条件,让f(r)取一个较简单的近似式子:

f(r)=2A/r^2.          4

 

注:当A比较小的时候,(4)是(3)的一个近似。

 
本帖地址:http://club.xilu.com/hongbin/msgview-950451-247597.html[复制地址]
上一主题:瀑布 下一主题:在此论坛,只有沈建其还有能力理...
 [2楼]  作者:541218  发表时间: 2011/06/17 23:25 

X’+2X/r=Y’/2, (1)
3Y’+2fY=2X’ (2)
f(r)的形式:

f(r)=1/( r-2A) -1/r, (3)

其解析解为(广义)超几何函数(hypergeom):

{Y(r) = -1/2*(-8*_C1*r^(3^(1/2))*hypergeom([1+3^(1/2), 3+3^(1/2)],[2+2*3^(1/2)],1/2*r/A)*3^(1/2)*A+44*_C2*hypergeom([-3^(1/2), 2-3^(1/2)],[1-2*3^(1/2)],1/2*r/A)*r^(-1-3^(1/2))*A^2*3^(1/2)-18*_C1*r^(3^(1/2))*hypergeom([1+3^(1/2), 3+3^(1/2)],[2+2*3^(1/2)],1/2*r/A)*A-44*_C1*hypergeom([3^(1/2), 2+3^(1/2)],[1+2*3^(1/2)],1/2*r/A)*r^(3^(1/2)-1)*A^2*3^(1/2)-18*_C2*hypergeom([-3^(1/2)+1, 3-3^(1/2)],[2-2*3^(1/2)],1/2*r/A)*r^(-3^(1/2))*A+4*_C1*r^(1+3^(1/2))*hypergeom([1+3^(1/2), 3+3^(1/2)],[2+2*3^(1/2)],1/2*r/A)*3^(1/2)+9*_C1*r^(1+3^(1/2))*hypergeom([1+3^(1/2), 3+3^(1/2)],[2+2*3^(1/2)],1/2*r/A)+8*_C2*hypergeom([-3^(1/2)+1, 3-3^(1/2)],[2-2*3^(1/2)],1/2*r/A)*r^(-3^(1/2))*3^(1/2)*A+9*_C2*hypergeom([-3^(1/2)+1, 3-3^(1/2)],[2-2*3^(1/2)],1/2*r/A)*r^(-3^(1/2)+1)-4*_C2*hypergeom([-3^(1/2)+1, 3-3^(1/2)],[2-2*3^(1/2)],1/2*r/A)*r^(-3^(1/2)+1)*3^(1/2)+22*_C1*hypergeom([3^(1/2), 2+3^(1/2)],[1+2*3^(1/2)],1/2*r/A)*r^(3^(1/2))*3^(1/2)*A+44*_C1*hypergeom([3^(1/2), 2+3^(1/2)],[1+2*3^(1/2)],1/2*r/A)*r^(3^(1/2))*A-22*_C2*hypergeom([-3^(1/2), 2-3^(1/2)],[1-2*3^(1/2)],1/2*r/A)*r^(-3^(1/2))*3^(1/2)*A+44*_C2*hypergeom([-3^(1/2), 2-3^(1/2)],[1-2*3^(1/2)],1/2*r/A)*r^(-3^(1/2))*A-88*_C2*hypergeom([-3^(1/2), 2-3^(1/2)],[1-2*3^(1/2)],1/2*r/A)*r^(-1-3^(1/2))*A^2-88*_C1*hypergeom([3^(1/2), 2+3^(1/2)],[1+2*3^(1/2)],1/2*r/A)*r^(3^(1/2)-1)*A^2)/(1+2*3^(1/2))/A^2/(-1+2*3^(1/2)), X(r) = _C1*hypergeom([3^(1/2), 2+3^(1/2)],[1+2*3^(1/2)],1/2*r/A)*r^(3^(1/2)-1)+_C2*hypergeom([-3^(1/2), 2-3^(1/2)],[1-2*3^(1/2)],1/2*r/A)*r^(-1-3^(1/2))}
 [3楼]  作者:鹏翱九宵  发表时间: 2011/06/18 11:17 
[楼主]  [4楼]  作者:jqsphy  发表时间: 2011/06/18 13:19 

天哪,这么一个简单的方程竟然如此复杂的解答!大为失望,令我惊讶。
那么取f(r)=2A/r^2呢?
 [5楼]  作者:541218  发表时间: 2011/06/18 13:41 


X’+2X/r=Y’/2, (1)
3Y’+2fY=2X’ (2)

f(r)的形式若取:

f(r)=2A/r^2(3)


则有简单形式的解析解:


X(r) = -[A/(2r^2)](Cr-kre^(A/r)+CA),

Y(r) = C(2+A/r) +k(-2+A/r)e^(A/r)

其中C、k都是积分常数

 [6楼]  作者:鹏翱九宵  发表时间: 2011/06/18 13:59 

5楼:你说了一火车等于一个字没说,有意思吗?你再增加多少个未知数不也还是无解吗?
[楼主]  [7楼]  作者:jqsphy  发表时间: 2011/06/18 20:24 

1/rA是1/(rA),还是(1/r)A?
 [8楼]  作者:541218  发表时间: 2011/06/18 23:08 

对【7楼】说:
1/rA≡A/r

 亦即:

X(r) = -[A/(2r^2)](Cr-kre^(A/r)+CA),

Y(r) = C(2+A/r) +k(-2+A/r)e^(A/r)

其中C、k都是积分常数

 [9楼]  作者:鹏翱九宵  发表时间: 2011/06/19 05:48 

8楼:你说了一火车等于一个字没说,有意思吗?你再增加多少个未知数不也还是无解吗?
 [10楼]  作者:541218  发表时间: 2011/06/19 07:52 

对【7楼】说:
1/rA≡A/r

亦即:

X(r) = -[A/(2r^2)](Cr-kre^(A/r)+CA),

Y(r) = C(2+A/r) +k(-2+A/r)e^(A/r)

其中C、k都是积分常数
 [11楼]  作者:鹏翱九宵  发表时间: 2011/06/19 12:58 

10楼:你说了一火车等于一个字没说,有意思吗?你再增加多少个未知数不也还是无解吗?不懂不要装懂吗!
 [12楼]  作者:541218  发表时间: 2011/06/19 14:41 

对【7楼】说:
1/rA≡A/r

亦即:

X(r) = -[A/(2r^2)](Cr-kre^(A/r)+CA),

Y(r) = C(2+A/r) +k(-2+A/r)e^(A/r)

其中C、k都是积分常数
 [13楼]  作者:鹏翱九宵  发表时间: 2011/06/19 18:56 

12楼:你说了一火车等于一个字没说,有意思吗?你再增加多少个未知数不也还是无解吗?不懂不要装懂吗!
 [14楼]  作者:541218  发表时间: 2011/06/19 20:29 

对【7楼】说:
1/rA≡A/r

亦即:

X(r) = -[A/(2r^2)](Cr-kre^(A/r)+CA),

Y(r) = C(2+A/r) +k(-2+A/r)e^(A/r)

其中C、k都是积分常数
 [15楼]  作者:鹏翱九宵  发表时间: 2011/06/20 06:06 

在中国谁也找不到懂微积分的人,因为根本没有那个人!

精彩推荐>>

  简捷回复 [点此进入编辑器回帖页]  文明上网 理性发言
 推荐到西陆名言:
签  名:
作  者:
密  码:
游客来访 
注册用户 提 交
西陆网(www.xilu.com )版权所有 点击拥有西陆免费论坛  联系西陆小精灵

0.15088319778442