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雙曲型偏微分方程
鎖定
雙曲型偏微分方程是描述振動或波動現象的一類重要的偏微分方程。雙曲型偏微分方程解可以分解為振動與振動相乘,或指數函數與指數函數相乘的形式,一般能量無窮。
- 中文名
- 雙曲型偏微分方程
- 外文名
- Hyperbolic partial differential equations
- 性 質
- 偏微分方程
- 特 點
- 描述振動或波動現象
雙曲型偏微分方程基本介紹
雙曲型偏微分方程簡稱雙曲型方程,是偏微分方程的一種類型。它主要用於描述振動、波動現象與相應的運動過程。它的一個典型特例是波動方程和n=1時的波動方程。可用來描述弦的微小橫振動,稱為弦振動方程。這是最早得到系統研究的一個偏微分方程。
雙曲型偏微分方程介定
雙曲型方程主要是按偏微分方程的係數特性來介定的。當自變量個數或方程的階數不同時,雙曲型方程可以有不同的定義方式。
二階線性偏微分方程
對於二階線性偏微分方程
高階偏微分方程
對於高階偏微分方程的情形,為了敍述簡明,以下僅對時間方向已確定的情形討論。在變量
變化的區域
中給定 m 階偏微分方程
其中,k是非負整數,
是 n 重指標,若在
,對任意的
,特徵方程
相應地,可以通過自變量的座標可以定義關於任意方向的雙曲型方程。按上述方式定義的雙曲型方程強調了特徵方程有 n 個單重實根,它也稱為嚴格雙曲型方程 (strictly hyperbolic equation)或稱完全雙曲型方程,彼得洛夫斯基意義下單雙曲方程。