一維非齊次波動方程
考慮一維的弦振動,
初始條件為,
假設(shè)邊界條件為兩端固定,。在此類邊界條件下,空間基函數(shù)為?
,其中?
。將?
和?
?分別在空間上展開成傅里葉級數(shù),
其中展開系數(shù)為,
代入初始條件,將展開系數(shù)記為,
將級數(shù)形式代回原方程可得,
?都滿足,
于是原定解問題就轉(zhuǎn)化為了二階非齊次常微分方程的定解問題,

利用拉普拉斯變換求解。假設(shè)變換后的像函數(shù)為,
由拉普拉斯變換的基本性質(zhì)可得,
變換后的方程為,
得到相空間中的解,
對其求逆變換,
前兩項為常用的三角函數(shù),最后一項為兩個函數(shù)的卷積,
代回到??的級數(shù)形式,可得到最終的通解,

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