Кіріспе

Екінші реттік сызықтық бөлшектік дифференциалдық теңдеулер класы

Екінші реттік сызықтық бөлшектік дифференциалдық теңдеулер (БДТ) эллипстік, гиперболалық немесе параболалық болып жіктеледі. Екі айнымалыдағы кез келген екінші реттік сызықтық БДТ мына түрде жазылуы мүмкін:

мұнда A, B, C, D, E, F және G функциялары x және y-ға тәуелді, ал , және ұқсас түрде A осы түрде жазылған БДТ эллипстік болады, егер

осы номенклатура жазықтық эллипсінің теңдеуінен шабыттанған. теңдеулері параболалық, ал теңдеулері гиперболалық деп аталады. Эллипстік БДТ-нің ең қарапайым мысалдары Лаплас теңдеуі, , және Пуассон теңдеуі болып табылады. Бір қырынан, екі айнымалыдағы кез келген басқа эллипстік БДТ осы теңдеулердің біреуінің жалпылама түрі деп қарастырылуы мүмкін, себебі оны айнымалыларды өзгерту арқылы әрқашан канондық түрге келтіруге болады.

Сапалық мінез-құлық

Эллиптік теңдеулердің нақты сипаттамалық қисықтары жоқ, олар бойынша Коши шартының талаптарынан кем дегенде бір екінші туындыны жоюға болмайды. Сипаттамалық қисықтар – тегіс параметрлері бар дербес дифференциалдық теңдеулердің шешімдеріндегі үздіксіз туындылардың пайда болуы мүмкін болатын жалғыз қисықтар болғандықтан, эллиптік теңдеулердің шешімдерінің ешқандай жерде үздіксіз туындылары болмайды. Бұл эллиптік теңдеулердің тепе-теңдік күйлерін сипаттауға өте ыңғайлы екенін көрсетеді, онда кез келген үзілістер бұрыннан тегістелген. Мысалы, Лаплас теңдеуін жылу теңдеуінен алып шығуға болады. Демек, Лаплас теңдеуі жылу теңдеуінің тұрақты күйін сипаттайды. Параболалық және гиперболалық теңдеулерде сипаттамалар бастапқы деректер туралы ақпараттың таралатын жолдарын көрсетеді. Эллиптік теңдеулерде нақты сипаттамалық қисықтар болмағандықтан, эллиптік теңдеулер үшін ақпарат таралуының мағынасы жоқ. Осы себепті эллиптік теңдеулер динамикалық емес, статикалық процестерді сипаттауға көбірек бейім.