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今天数理方程期末考试一道题不会写TAT
\[u_t=a^2u_{xx}+bu_x^2+cu_y\] \[(x,y)\in\mathbb R,t>0\]的初值问题
考试没有写出来TAT
许轶臣的解法如下:
令
\[u = f(v)\]有
\[u_t=f'(v)v_t\] \[u_y=f'(v)v_y\] \[u_x=f'(v)v_x\] \[u_{xx}=f'(v)v_{xx}+f''(v)v_x^2\]所以
\[f'(v)v_t=a^2(f'(v)v_{xx}+f''(v)v_x^2)+b(f'(v)v_x)^2+cf'(v)v_y\] \[f'(v)v_t=a^2f'(v)v_{xx}+a^2f''(v)v_x^2+bf'(v)^2v_x^2+cf'(v)v_y\]令
\[a^2f''(v)v_x^2+bf'(v)^2v_x^2=0\]即
\[a^2f''(v)+bf'(v)^2=0\]解得
\[f(v)=\frac{a^2}{b}\ln\frac{bv}{a^2}\] \[f'(v)=\frac{a^2}{bv}\]带入原方程
得到
\[v_t=a^2v_{xx}+cv_y\]