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書記が数学やるだけ#678 ヘルムホルツ方程式の解法(偏微分方程式)

    ヘルムホルツ方程式の解法について順を追って説明する。


    問題

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    説明

    太鼓の膜振動は,弦とはまた異なる挙動を示す。

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    これを考える過程でヘルムホルツ方程式を解くことになる。

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    解の中でベッセル関数が登場する:


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    解答

    変数分離により各変数のみの微分方程式に変換する。

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    Rの解を考える際にベッセル関数が出てくる。

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    これにより一般解が求められる。

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    係数を求めるには固有関数展開を行う。

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    本記事のもくじはこちら:


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