Язык Wolfram Language

Дифференциальные системы собственных векторов

Прогноз собственных значений волнового оператора

Найти четыре наименьших собственных значения и собственных функции обобщенного волнового уравнения .

Настроим общий волновой оператор для .

In[1]:=
Click for copyable input
\[Gamma] = 1.3; c = 1.1; op = D[u[t, x], {t, 2}] + \[Gamma] D[u[t, x], {t, 1}] - c^2 D[u[t, x], {x, 2}] + \[Gamma] u[t, x];

Найдем четыре наименьших собственных значения и собственных функции в 1-мерном пространстве.

In[2]:=
Click for copyable input
{vals, funs} = NDEigensystem[op == 0, u[t, x], t, {x, 0, \[Pi]}, 4];

Рассмотрим полученные собственные значения.

In[3]:=
Click for copyable input
vals
Out[3]=

Визуализируем действительные и мнимые части собственных функций. Обратим внимание на то, что собственные функции, как и собственные значения, находятся в сопряженных парах.

In[4]:=
Click for copyable input
Grid[Partition[ Plot[Evaluate[ReIm[#]], {x, 0, \[Pi]}, PlotRange -> .5, PlotLegends -> {HoldForm@Re[f], HoldForm@Im[f]}] & /@ funs, 2]]
Out[4]=

Родственные примеры

de en es fr ja ko pt-br zh