מד״ח והפרדת משתנים
שאלה 1
נניח כי:
כפי שניתן לראות השיוויון הזה קורה רק כאשר שני הצדדים שווים לאותו קבוע:
לכן:
שוב נניח הפרדת משתנים:
הומוגנית ולכן:
נחלק לשני מקרים:
כאשר:
וכאשר:
לא ניתן להפריד את שלושת האיברים במשוואה כך שהם לא יהיו תלויים אחד בשני לכן אין לזה פתרון באמצעות הפרדת משתנים
לא ניתן לפתור את המשוואה בדיוק מאותה סיבה כמו בסעיף 5
לא ניפול בפח ונראה שאם נחלק ב כן אפשר לפתור את המשוואה עם הפרדת משתנים:
שאלה 2
a.
כלומר שלמספרים זוגיים:
למספריים אי זוגיים:
אותו דבר עם
למספרים זוגיים:
למספריים אי זוגיים:
לכן יש לנו ארבע משפחות של פתרונות של
עכשיו נזכר בפתרון של השאלה המקורית:
נשתמש בזהות להלן:
נראה כי כאשר n זוגי ו
נראה כי כאשר n זוגי ו
נראה כי כאשר
נראה כי כאשר
קיבלנו כי הפונקציה המקורית עם הזזה שווה לפונקציה שלנו עד כדי קבוע!
b.
נראה כי כאשר
c.
d.
מצאנו כבר כי:
לכן:
נכפיל ונחלק את הדלטא בריבוע במשוואה:
כאשר
e.
שאלה 3
a.
תנאי השפה המתאימים הם:
b.
בזמן הנתון התרומה של הפונקציה של הזמן הופכת להיות פשוט 1.
מרכז התיבה ב-(0,0,0) לכן:
אין תלות ב-
אינטגרל של פונקציה אי זוגית על תחום זוגי סביב אפס שווה לאפס
בנימה זו:
לכן השטף על הפאות:
שווה לאפס.
אין תלות ב-
שווה לאפס מאחר ו-
גילינו שעל כל אחת מששת הפאות אין שטף ולכן השטף הכולל הוא 0!
c.
עבור תנאי שפה נוימן:
d.
שני סוגי הפתרון:
כלומר:
הפתרון הפיזיקלי הוא :
מאחר והוא לא מתבדר כאשר:
והפתרון יהיה 0 מאחר ו-
שאלה 4
a.
b.
נחלק ב-
שאלה 5
a.
b.
כאשר
אנחנו מקבלים פתרון של אוסילטור הרמוני(גל מתפשט)
כאשר
אנחנו מקבלים פתרון אקספוננציאלי אשר מתבדר באינסוף:
c.
שאלה 6



