Решаване на канонизирани частни диферинциални уравнения от втори ред
Хиперболичен вид
uxy = 0
Първо интегрираме по y:
ux = k(x)
Интегрирайки и по x получаваме: u(x,y) = f(x) + g(y)
Тук f и g са произволни функции, два пъти диференцируеми функции.
ux = f ′(y) = p(y) ⇒ uxx = 0
Параболичен вид
uxx = 0
Интегрирайки повторно по x получаваме:
u(x,y) = xf(y) + g(y)
И тук f и g са произволни функции.
ux = f(y) ⇒ uxx = 0
Елиптичен вид
uxx + uyy = 0
Чрез полагането ξ = x+iy и η = x-iy уравнението се свежда до
uξη = 0
което, както в хиперболичния случай, е еквивалентно на
u = f(x + iy)+ g(x - iy).
Тук f и g са произволни, два пъти диференцируеми функции
реалната и имагинерната част на u са две решения, които се наричат „спрегнати”.
Ако f е произволна, аналитична функция на комплексната аргумент z = x+iy
с реална част и имагинерна част Re(u) и Im(u), то
двете функции, които удовлетворяват условията на Коши-Риман.
Удовлетворяват и уравнението на Лаплас.
Същото се отнася и за произволна функция и с аргумент комплексна спрегнатото на
z - числото x-iy.
Ето подробностите: