Иллюстрированный самоучитель по Maple 9

Задача о колебаниях струны конечной длины

Отсюда, в частности, следует, что искомые коэффициенты совпадают с коэффициентами разложения функции f (х) в ряд Фурье по синусам на интервале от 0 до 1. Ниже эти коэффициенты будут вычислены, однако прежде следует указать, что индекс n коэффициента А является целым положительным числом.

Иллюстрированный самоучитель по Maple 9 › Дифференциальные уравнения › Задача о колебаниях струны конечной длины

Внимание!
При определении коэффициентов разложения используются индексы. Поскольку все присвоения символьные, массив в этом случае не задается, равно как и функция от индекса. Другими словами, вызовом А[ 1 ] выражение для первого коэффициента ряда почить не удастся. Чтобы это было возможно, следует определять коэффициенты как функции индекса
.

Выражение для функции u(x,t) будет иметь следующий вид.

Иллюстрированный самоучитель по Maple 9 › Дифференциальные уравнения › Задача о колебаниях струны конечной длины

Проанализируем полученное решение, отобразив его графически. Для этого прежде присвоим параметрам задачи численные значения.

Иллюстрированный самоучитель по Maple 9 › Дифференциальные уравнения › Задача о колебаниях струны конечной длины

Кроме того, следует учесть, что ряд для функции u(x,t) бесконечный, поэтому его следует ограничить – нужно оставить конечное число слагаемых.

Соответствующее выражение определим следующим образом (коэффициенты записаны в явном виде, N – число слагаемых в ряде).

Иллюстрированный самоучитель по Maple 9 › Дифференциальные уравнения › Задача о колебаниях струны конечной длины

Теперь с помощью процедуры animate () воспроизводим процесс колебаний струны.

Если Вы заметили ошибку, выделите, пожалуйста, необходимый текст и нажмите CTRL + Enter, чтобы сообщить об этом редактору.