Реферат: Математический тривиум

Математический тривиум

¶u

¶y

= u2

в окрестности точки (0,0).

63.

Существует ли решение задачи Коши

y

¶u

¶x

+ sin x

¶u

¶y

= y, u|x = 0 = y4

на всей плоскости (x, y)? Единственно ли оно?

64.

Имеет ли задача Коши u½y = x² = 1, (Ñu)2 = 1 гладкое решение в области y ³ x2? В области y £ x2?

65.

Найти среднее значение функции ln r   на окружности (x – a)2 + (y – b)2 = R2 (функции 1/r   на сфере).

66.

Решить задачу Дирихле

Du = 0 при   x2 + y2 < 1;
u = 1 при   x2 + y2 = 1,   y > 0;
u = –1 при   x2 + y2 = 1,   y < 0.

67.

Какова размерность пространства непрерывных при x2 + y2 ³ 1 решений задачи

Du = 0   при   x2 + y2 > 1;

¶u

¶n

= 0   при   x2 + y2 = 1?

68.

Найти

inf òò (

¶u

¶x

) 2 + (

¶u

¶y

) 2 dxdy
x² + y² £ 1

по C¥-функциям u, равным 0 в 0 и 1 при x2 + y2 = 1.

69.

Доказать, что телесный угол, опирающийся на заданный замкнутый контур, – гармоническая вне контура функция вершины угла.

70.

Вычислить среднее значение телесного угла, под которым виден круг x2 + y2 £ 1, лежащий в плоскости z = 0, из точек сферы x2 + y2 + (z – 2)2 = 1.

71.

Вычислить плотность заряда на проводящей границе полости x2 + y2 + z2 = 1, в которую помещен заряд q = 1 на расстоянии r от центра.

72.

Вычислить в первом приближении по e влияние сжатия Земли (e » 1/300) на гравитационное поле Земли на расстоянии Луны (считая Землю однородной).

73.

Найти (в первом приближении по e) влияние несовершенства почти сферического конденсатора R = 1 + ej(j, q) на его емкость.

74.

Нарисовать график u(x,1), если 0 £ x £ 1,

¶u

¶t

=

¶2u

¶x2

, u|t = 0 = x2, u|x² = x = x2.

75.

Вследствие годовых колебаний температуры земля в городе N промерзает на глубину 2 м. На какую глубину она промерзла бы вследствие суточных колебаний такой же амплитуды?

76.

Исследовать поведение при t ® + ¥   решения задачи

ut + (u sin x)x = euxx , u|t = 0 = 1, e << 1.

77.

Найти собственные числа оператора Лапласа D º div grad   на сфере радиуса R в евклидовом пространстве размерности n и их кратности.

78.

Решить задачу Коши

¶2A

¶t2

= 9

¶2A

¶x2

– 2B,

¶2B

¶t2

= 6

¶2B

¶x2

– 2A,
A|t = 0 = cos x, B|t = 0 = 0,

¶A

¶t

t = 0 =

¶B

¶t

t = 0 = 0.

79.

Сколько решений имеет краевая задача

uxx + λu = sin x, u(0) = u(π) = 0?

80.

Решить уравнение

1

ò

0

(x + y)2 u(x) dx = λu(y) + 1.

81.

Найти функцию Грина оператора d 2/dx2 – 1 и решить уравнение

+ ¥

ò

– ¥

e– | x – y | u(y) dy = e–x².

82.

При каких значениях скорости c уравнение ut = u – u2 + uxx имеет решение в виде бегущей волны u = φ(x – ct), φ(–∞) = 1, φ(∞) = 0, 0 ≤ u ≤ 1?

83.

Найти решения уравнения ut = uxxx + uux, имеющих вид бегущей волны u = φ(x – ct), φ(±∞) = 0.

84.

Найти число положительных и отрицательных квадратов в нормальной форме квадратичных форм

å

1 ≤ i < j ≤ n

(xi – xj)2 и

å

1 ≤ i < j ≤ n

xi xj .

85.

Найти длины главных осей эллипсоида

å

1 ≤ i ≤ j ≤ n

xi xj = 1.

86.

Через центр куба (тетраэдра, икосаэдра) провести прямую так, чтобы сумма квадратов расстояний до вершин была: а) минимальной, б) максимальной.

87.

Найти производные длин полуосей эллипсоида x2 + y2 + z2 + xy + yz + zx = 1 + εxy   по ε при ε = 0.

88.

Какие фигуры могут получиться при пересечении бесконечномерного куба { |xk| £ 1,   k = 1, 2, ...} двумерной плоскостью?

89.

Вычислить сумму векторных произведений [[x, y], z] + [[y, z], x] + [[z, x], y].

90.

Вычислить сумму коммутаторов матриц [A, [B, C]] + [B, [C, A]] + [C, [A, B]], где [A, B] = AB – BA.

91.

Найти жорданову нормальную форму оператора ed/dt в пространстве квазимногочленов {eltp(t)}, где степени многочленов p меньше 5; оператора adA, B ® [A, B] в пространстве (n × n)-матриц B, где A – диагональная матрица.

92.

Найти порядки подгрупп группы вращений куба и ее нормальные делители.

93.

Разложить пространство функций, заданных в вершинах куба, на инвариантные подпространства, неприводимые относительно группы а) его симметрий,