从u(x,y)+iu(x,y)到f(z)的一种转化法

<正> 在复变量函数的运算中,常常会遇到需要把以二元函数u(x,y)、v(x,y)为实部与虚都构成的复变量函数f(x+iy)=u(x,y)+iv(x,y)化成以复数z=x+iy为变量的函数f(z),一般常用的方法是:     

正确理解微分中值定理

其中第二个等号是对被积函数应用微分中值定理,但作者忽略了这里的ξ除与x、h有关外,还与t有关。所以第三个等号将-2e~(-t~2)作为常数提到积分号外面是错误的,而第四个等号作换元更为不妥,因为这时du=ξdt tdξ≠ξdt。     

带有对流项Sobolev方程的基于两个变换的Crank-Nicolson分裂正定混合有限元方法(英文)

本文研究和讨论了含对流项二阶Sobolev方程的一个新的分裂正定混合有限元方法.引入两个变换:q=u_t和σ=α(x)▽u+b(x)▽u_t,解关于▽u的常微分方程σ=α(x)▽u+b(x)▽u_t,将Sobolev方程转换成含有三个变量的一阶积分微分系统.在这个积分微分系统中,关于实际压力σ的方程是独立对称正定的,并可以独立于变量u和q=u_t求解,然后可以求解出变量u和q.推导了半离散和Crank-Nicolson全离散先验误差估计和稳定性.最后,通过一些数值结果验证了新的分裂正定混合有限元方法的可行性.     

解一类一阶统一微分方程的常数变易法

在文[1]中我们介绍了将一阶可分离变量方程、齐次方程、线性方程和伯努利(Bernoulli)方程等作为特例的统一方程y′ P(x)y=ynQ(x)F(ye∫P(x)dx)(1)　式中P、Q、F均为其变量的连续函数,n为常数,并给出了解法,即作统一变换y=ue-∫P(x)dx(2)　将方程(1)化为可分离变量方程u′e-∫P(x)dx=une-n∫P(x)dxQ(x)F(u)(3)　分离变量后积分,得(1)的通解(通积分)∫duunF(u)=∫Q(x)e(1-n)∫P(x)dxdx C(4)　式中u=ye∫P(x)dx.我们把这种解法称为解方程(1)的变量代换法.这里我们再介绍求解方程(1)的常数变易法(详见文[2],那里的方程是这里方程(1)当n=…     

高维非线性Schrdinger方程的Fourier谱方法

其中i=(-1)(1/2),△为Laplace算子,q(·)为实变量实值函数,u_0(x)和u(x,t)分别为关于x以2π为周期的已知和未知复值函数,J=(0,T](T>0),β为一实常数,e_j为R~m的第j个单位向量,x=(x_1,…,x_m)∈R~m. 方程(1.1)在非线性光学、等离子体物理、流体动力学及非相对论量子场论中用得很     

高维非线性Schrdinger方程的Fourier谱方法

其中i=(-1)(1/2),△为Laplace算子,q(·)为实变量实值函数,u_0(x)和u(x,t)分别为关于x以2π为周期的已知和未知复值函数,J=(0,T](T>0),β为一实常数,e_j为R~m的第j个单位向量,x=(x_1,…,x_m)∈R~m. 方程(1.1)在非线性光学、等离子体物理、流体动力学及非相对论量子场论中用得很     

一道微分方程题目的多种解法

同济大学数学教研室编高等数学 (第四版 )下册 P40 7有一题目 :求方程的通解。学生普遍感到有些困难。下面给出几种解法。y′+x =x2 +y ( 1 )　　解　方法一　令 x2 +y-x=u,则 yx2 +y+x=u,y=u( x2 +y+x) ,两边对 x求导 ,得 dydx= ( x2 +y+x) dudx+u(2 x+dydx2 x2 +y+1 )。代入 ( 1 ) ,得 dudx+u2 ( u+x) =0 ,或udx +2 ( u +x) du =0 ( 2 )易见有积分因子 μ=u,引用之 ,解得 2 u3 +3 xu2 =c1。换回原变量 ,得 ( 1 )的通解为 ( x2 +y) 3 =x3 +32 xy+c.其中 c=c12 为任意常数。方法二　令 u=x2 +yx ,则 x2 +y =ux,两边对 x求导 ,得2 x+dydx2 x…     

关于积分方程的求解

在高等数学中,积分方程求解的方法是通过将其求导一次或数次转化为微分方程来进行的.值得注意的是:这类方程的定解条件往往隐含在给定的积分方程中,因此需要把它挖掘出来,从而使积分方程转化为一个初始问题.下面通过举例予以说明.例1　求满足方程∫x0f(t)dt=x ∫x0tf(x-t)dt的函数f(x).解　本题中由于变量x同时出现在积分上限和被积函数内,应先通过变量替换使被积函数内不含x,再利用变上限定积分的求导消去积分符号.令x-t=u,则dt=-du.于是∫x0tf(x-t)dt=-∫0x(x-u)f(u)du=x∫x0f(u)du-∫x0uf(u)du原方程变形为∫x0f(t)dt=x x∫x0f(t)dt-∫x0…     

一类非线性时滞Volterra-Fredholm型积分不等式及其应用

在文献马庆华和J.Pecǎri,2008的基础上,建立了一个新的VolterraFredholm型非线性时滞积分不等式.把参考文献中不等式右端被积因子w(u)推广成w_1(u)u和w_1(u)w_2(u)的非线性函数.运用放大技巧、积分微分技巧、变量替换技巧、反函数技巧、常量与变量的辩证关系,给出了不等式中未知函数的估计.推广了文献中相应不等式的结果.最后,用所得结果给出了Volterra-Fredholm积分方程解的估计.     

谈二维随机变量的函数的分布函数

设二维随机变量 (X,Y)的概率密度为 f (x,y) ,二维随机变量的函数是 U =U(x,y) ,则U的分布函数为FU(u) =P{ U≤ u} = Gf (x,y) dxdy,G:u(x,y)≤ u,(-∞ 0 .将此…     

稳定位相法——高阶临界点的情形

本文计算含大参数λ的振荡积分 I=integral from (e~(iλf(x))φ(X)dx) 在位相函数具任意阶临界点时的渐近展开式,从而推广了[1]～[4]中的有关结果。 §1 一维情形 设[a,b]为紧区间,f(x)仅在(a,b)中有有限个临界点x_1,x_2,…,x_m,阶数分别为k_1,k_2,…,k_m(k_j≥2),即。又设f(x)可延拓成复平面上包含实轴线段[a,b]的一个单连通区域中的正则函数。以下x,u表实变量,z、w表相应的复变量。     

最值原理及其应用

最值原理:设m是常数. (1)若变量y≥m恒成立,且其等号会成立,则y的最小值是m; (2)若变量y≤m恒成立,且其等号会成立,则y的最大值是m. 灵活运用最值原理给解题带来简便,由于课本没有明确描述此原理,因此许多人对它的认识很模糊,以至不能很好地运用它,因此最     

常微分方程边值问题分歧解的例子

本文的目的是给出简单非线性二阶常微分方程边值问题具有分歧解的一些例子。在区间[-R,R]上,考虑常微分方程及边值条件 u(-R)=u_0,u(R)=u_0, (2)其中R>0,u_0>0为给定常数,λ为参数,已知函数K(u)与F(u)是光滑的,并且当u>0时K(u)>0,F(u)>0。从方程及边值条件的对称性,可知当x=0时u＇(0)=0。记u(0)=u~*为待定常数。积分一次得     

谈谈怎样讲好分部积分法

积分学巾的分部积分法,是进行积分计算的重要方法之一,它主要解决两个不同或相同函数乘积的积分问题。在分部积分法公式 (?)中,关键是如何选择u和dv(包括dx)。一般的教科书和教学参考资料,都认为选择u和dv没有一定的规律可循,只能靠“实验”的方法来解决,其实任何科学者有它的内在规律,分部积分法也不例外。笔者在教学实践中总结了分部积分     

补充定义法

作者1979年首先在“两相微积分”[3]中引入了补充定义法,今将此法与实和复分析中其他方法结合去求微分方程的数值解。对边值问题:u″=1+u~2+u'~■,u(0)=u(2)=0,我们在复平面做补充,取两条积分路径得到两个复近似解,其初条件为:u′(0)=-0.15892256D+01+0.13558504D+01i(u(2)=0.48810022D-06-0.50833822D-06i)和u′(0)=-0.15892243D+01-0.13558505D+01i(u(2)=0.15517996D-06-0.20780524D-06i),此问题没有实解。对特征问题:-d~2y/dx~2+x~2y/4=Fy,-∞相似文献   

有限区间上的分数阶扩散-波方程定解问题与Laplace变换

求解了如下的分数阶扩散-波方程定解问题0Dαtu=2ux2,00,0<α≤2,u(0,t;α)=0,u(1,t;α)=θ(t),u(x,0+;α)=0,当1<α≤2时,还有ut(x,0+;α)=0.其中θ(t)是Heaviside单位阶跃函数,0Dαt为关于时间t的α阶Caputo分数阶导数算子,u=u(x,t;α)为时间t的因果函数(即t<0时恒为零的函数).利用Laplace变换的复围道积分反演和离散化反演及FoxH函数理论,给出在计算上对大的t和小的t分别适用的解的表达式.     

Poisson积分的几个证明

圆内调和函数u(z)=u(re‘口)=u(戈,夕)的Poisson积分表示式u(r’“)=l不2,,:‘、1一rZ—l刁“吸e’了J万eseses~eseseses--一-二;,a梦Z兀汉0’‘1~Zrcos气势一口)+r‘O(r<1(1) 0簇0(2兀是一个重要公式,其中“(z)在单位圆1川<1内调和,在闭圆}川(1上连续,它在很多理论实际问题都有重要的应用。这里给出几个证明。 1.用Cauchy公式来证明 在一些教科书中都用这种方法来证明,这里试图讲得更严格些。 对于在圆{川<王内的调和函数。(习二。(x,y),利用线积分可以构造出它的共扼调和函数:·‘·,=·(二,,,一J(,,,)(0,0)乡“Jy a“aX十—aV 刁X因…     

非线性Schrdinger方程的初值问题

这里x(x_1,…x_n),F(u)是两个实变元Re(u)(u实部),Im(u)(u虚部)的复值函数。 对充分小的u,当φ和它的某些阶导数也充分小且满足(对u比较小时)     

抛物型积分微分方程新混合元格式的超逼近分析

基于双二次元及其梯度空间,建立了抛物型积分微分方程的一种新混合有限元逼近格式.在不需要Ritz-Volterra投影的前提下,直接利用双二次元插值的高精度结果及关于时间变量的导数转移技巧,在半离散格式下,得到了原始变量u和中间变量p=▽u+integral from n=0 to t▽u(s)ds分别关于H~1模和L~2模的O(h~4)阶超逼近结果,相比插值误差估计,提高了二阶精度.与此同时,对向后Euler格式,导出了u和p分别在H~1模与L~2模意义下的O(h~4+τ)阶超逼近;对Crank-Nicolson-Galerkin格式,在L~2模意义下证明了u和p分别具有O(h~4+τ~2)和O(h~3+τ~2)阶的超逼近性质.其中,h,τ分别表示空间剖分参数和时间步长,t代表时间变量.     

寻找积分因子的几种方法

寻找方程:p(x、y)dx Q(x、y)dy=0(1)的积分因子没有简单的一般规律可循.本文给出某些特殊情况下寻求积分因子的几种方法.方法Ⅰ顺藤摸瓜法.如果Pdx Qdy中有一部分P_1dx Q_1dy=du,且(p-p_2)dx (Q-Q_1)dy=0有积分因子f(u),则显然f(u)也是pdx Qdy=0的积分因子,请看下例: