1、如何利用 Maple求解偏微分方程微分方程分有常微分和偏微分方程两种,利用 Maple 对微分方程求解是 Maple 的一个核心优势,下面介绍利用 Maple 求偏微分方程的命令。求偏微分方程或偏微分方程系统的命令是“Pdsolve”。调用格式是:pdsolve(PDE, f, HINT = hint, INTEGRATE, build)pdsolve(PDE_system, funcs, HINT, other_options)pdsolve(PDE_or_PDE_system, conds, type=numeric, other_options)其中:PDE:偏微分方程。f:不定函数或名
2、称;当有很多导函数时需要指定此项。hint:(可选项)HINT = hint 中的右边,其中 hint 为“+ ,“*” 之一,关键词strip 或 TWS 之一,结构 TWS(math_function_name),或关于不定函数的任意代数表达式。INTEGRATE:(可选项)当使用变量分离法求解 PDE 时发现 ODE 集合,此选项表明进行自动积分。Build:(可选项)尝试建立不定函数的显式表达式,不管所得解的一般性。PDE_system:偏微分方程系统;可包含不等式。Funcs:(可选项)由不定函数或名称构成的集合或列表。other_options:当精确求解 PDE 系统时,case
3、split 命令接受的所有选项也被pdsolve 接受。PDE_or_PDE_system:偏微分方程或偏微分方程系统;可包含不等式。Conds:初始或边界条件。type=numeric:等式;表明寻找数值解;可使用关键词 numeric 替代整个等式。示例:求解热传导方程的数值解、解析解和图形解。初始条件:为了得到数值解,我们需要定义 a 和 h 的值,以及提供第二个边界条件:这个命令创建了一个模块(module,使用方法类似于 Maple 的函数包),可以看到模块的输出函数是 plot,plot3d,animate 和 value。解的表面图:动画:用户可以点击工具栏上的动画控制按钮播放动画。给出计算值 u(x,t)的函数:例如得到 U(0.1,1)的解:解析解:我们可以使用 pdsolve(无需参数项)命令计算偏微分方程的解析解。结果可以拆分为方程(eq)和条件(conds):我们可以用 dsolve 命令求解常微分方程组,然后使用结果对 eq 求值:我们可以判定结果是否满足偏微分方程:然后我们可以调整常数_C1,_C1,_C2 和_C3 满足期望的条件。以上内容向大家介绍了利用 Maple 求解偏微分方程的方法,从上面可以看出偏微分方程是一个很复杂的过程,而 Maple 解方程这方面有很大的优势,是研发所需的工程计算软件所必须的一种,利用它能够进行很多问题的计算。