Khác biệt giữa bản sửa đổi của “Phương trình truyền nhiệt”

Nội dung được xóa Nội dung được thêm vào
Dòng 49:
 
== Giải phương trình nhiệt bằng chuỗi Fourier ==
[[Image:Temp_Rod_homobc.svg|right|thumb|300px|IdealizedThí physicalnghiệm setting fortưởng heatvề conductionsự intruyền anhiệt rodtrong withmột homogenousthanh boundarytrụ conditionsdài với điều kiện biên đồng nhất.]]
Kỹ thuật tìm nghiệm của phương trình sau đây đã được đưa ra bởi [[Joseph Fourier]] trong luận văn ''Théorie analytique de la chaleur'' của ông, xuất bản năm [[1822]]. Giả sử chúng ta xét phương trình nhiệt trong không gian 1 chiều. Phương trình này có thể dùng để miêu tả sự lan truyền nhiệt trong một thanh dài. Phương trình được viết dưới dạng
 
Dòng 89:
:<math>X(x) = B e^{\sqrt{-\lambda} \, x} + C e^{-\sqrt{-\lambda} \, x}.</math>
 
FromTừ (3) wechúng getta có
 
:<math>X(0) = 0 = X(L). \quad </math>
 
andvà do đó therefore ''B'' = 0 = ''C'' whichdẫn impliesđến ''u'' ishoàn toàn bằng identically 0.
</li>
 
<li>
SupposeGiả thatsử &lambda; = 0. ThenSẽ there existcác realsố numbersthực ''B'', ''C'' suchsao thatcho
 
:<math>X(x) = Bx + C. \quad </math>
 
FromTừ equationphương trình (3) weta concludekết inluận thecũng samegiống mannernhư astrường inhợp 1 that ''u'' is identicallybằng 0 mọi nơi.
</li>
 
<li>
ThereforeDo đó, itta mustphải be the case that &lambda; > 0. Then there existcác realsố numbersthực ''A'', ''B'', ''C'' suchsao thatcho
:<math>T(t) = A e^{-\lambda k t} \quad </math>
and
:<math>X(x) = B \sin(\sqrt{\lambda} \, x) + C \cos(\sqrt{\lambda} \, x).</math>
 
FromTừ (3) weta get ''C'' = 0 and thatdo forđó somevới positivemột integersố tự nhiên dương ''n'',
 
:<math>\sqrt{\lambda} = n \frac{\pi}{L}.</math>
Dòng 116:
</ol>
 
Nghiệm này giải phương trình nhiệt trong trường hợp đặc biệt khi sự phụ thuộc vào ''u'' có dạng đặc biệt (4).
This solves the heat equation in the special case that the dependence of ''u'' has the special form (4).
 
InMột generalcách tổng quát, thetổng sumcác oflời solutionsgiải tocủa (1) whichthỏa satisfymãn theđiều boundarykiện conditionsbiên (3) alsocũng satisfiesthỏa mãn (1) and (3). WeTa can showthể thatchỉ thera solutionrằng tonghiệm của (1), (2) and (3) is given bydạng
 
:<math>u(t,x) = \sum_{n = 1}^{+\infty} D_n \left(\sin \frac{n\pi x}{L}\right) e^{-\frac{n^2 \pi^2 kt}{L^2}}</math>
 
với
where
 
:<math>D_n = \frac{2}{L} \int_0^L f(x) \sin \frac{n\pi x}{L} \, dx.</math>