TU Wien:Analysis 2 UE (diverse)/Übungen SS12/Beispiel 55

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Mit Hilfe eines Produktansatzes bestimme man Lösungen der folgenden partiellen Differentialgleichung:

x2uxy+3y2u=0

Vorlage:Produktansatz

Lösungsvorschlag

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x2X′Y′+3y2XY=0x2X′Y′=−3y2XYx2X′X=−3y2YY′=λ

Für die x-Seite ergibt das

x2X′X=λX′X=λ1x2ln⁡|X|=−λ1x+C1X=C1⋅e−λx

für die y-Seite

λ=−3y2YY′Y′Y=−3λy2ln⁡|Y|=−1λy3+C2Y=C2⋅e−1λy3

und in Gesamt:

u(x,y)=X⋅Y=C1⋅e−λx⋅C2⋅e−1λy3=C⋅e−λx−y3λ