Λ a. 6.1 Γενικά. (i) στην ημιάπειρη λωρίδα σταθερού βάθους ( ) < ψ <, h z 0, σε καρτεσιανό συντεταγμένων, βλ. Σχήμα 6.1, και

Μέγεθος: px
Εμφάνιση ξεκινά από τη σελίδα:

Download "Λ a. 6.1 Γενικά. (i) στην ημιάπειρη λωρίδα σταθερού βάθους ( ) < ψ <, h z 0, σε καρτεσιανό συντεταγμένων, βλ. Σχήμα 6.1, και"

Transcript

1 6. Γενικά Στο παρόν κεφάλαιο θα κατασκευασθεί η γενική αναπαράσταση της λύσεως του χρονικά αρμονικού, γραμμικοποιημένου προβλήματος σε ομογενή κυματοδηγό οριζοντίως σταθερών παραμέτρων. Ειδικώτερα, θα περιγράψουμε την κατασκευή της γενικής έκφρασης της λύσεως του προβλήματος (i) στην ημιάπειρη λωρίδα σταθερού βάθους } < ψ <, h z, σε καρτεσιανό συντεταγμένων, βλ. Σχήμα 6., και (ii) στον άπειρο εξωτερικό κύλινδρο σύστημα συντεταγμένων, βλ. Σχήμα 6.. { Λ a x, ψ, z, x a (ή x a ), { θ θ π } Ka,, z, a, <, h z, σε κυλινδρικό Η κατασκευή της γενικής αναπαραστάσεως της λύσεως σε ομογενή κυματοδηγό οριζοντίως σταθερών παραμέτρων παρουσιάζει μεγάλη σημασία διότι, πέραν της φυσικής κατανόησης του φαινομένου που μας προσφέρει, μας επιτρέπει στη συνέχεια να προσδιορίζουμε με σαφήνεια και επάρκεια τις συνθήκες ακτινοβολίας (adiatio coditios) του κυματικού προβλήματος σε γενικό κυματοδηγό. Οι συνθήκες ακτινοβολίας συμπληρώνουν την μαθηματική διατύπωση και εξασφαλίζουν την επιλυσιμότητα του γενικού γραμμικού προβλήματος κυματικής διάδοσης σε κυματοδηγό με οριζόντια μεταβαλλόμενες παραμέτρους. Το θέμα αυτό εξέταζεται διεξοδικά στο επόμενο κεφάλαιο. Και στις δύο περιπτώσεις που θα εξετασθούν θεωρούμε ομογενή, άπειρο σε έκταση κυματοδηγό οριζοντίως σταθερών παραμέτρων. Αυτή η απαίτηση συνεπάγεται αμετάβλητη βαθυμετρία (και στις δύο περιπτώσεις το βάθος του νερού είναι h σταθερό), σταθερή πυκνότητα νερού ( ρ σταθερό), και κατανομή της ταχύτητας του ήχου στο νερό cz που δεν μεταβάλλεται οριζοντίως ( c c και c c, αντίστοιχα). x y θ

2 z z y y x θ x ρσταθ. c(z) ρσταθ. c(z) z-h z-h Σχήμα 6.. Καρτεσιανό σύστημα Σχήμα 6.. Κυλινδρικό σύστημα συντεταγμένων. Ημιάπειρη λωρίδα συντεταγμένων. Εξωτερικός κύλινδρος Λ a ( x,y,z) : x a, < y <, h z K a ( θ ),,z : a, θ < π, θ π, Οι ανωτέρω υποθέσεις μεταφέρονται αυτούσιες και στις κυματικές παραμέτρους του μονοχρωματικού προβλήματος (δηλαδή του κυματικού προβλήματος που αντιστοιχεί σε δεδομένη συχνότητα, ω σταθερή), δηλαδή ω μ g σταθερό μ μ x y, ή μ μ, και () θ ω ( z), c x y ( z) ή. () θ Επιπροσθέτως, θεωρούμε, ότι το κυματικό πεδίο διεγείρεται στις περιοχές Λ a και K a από παράλληλο επίπεδο και κυλινδρικό κύμα, αντίστοιχα Το διεγείρον αίτιο του κυματικού φαινόμενου που εξετάζουμε μπορεί να είναι κύμα που εισέρχεται (δηλαδή προσδίδει κυματική ενέργεια) ή κύμα που εξέρχεται (δηλαδή αφαιρεί κυματική ενέργεια) στις περιοχές Λ a και. Μπορεί επίσης να είναι ένας γραμμικός συνδυασμός από ένα εισερχόμενο και ένα εξερχόμενο K a

3 κύμα, με διαφορετικά χαρακτηριστικά πλάτους και φάσης, στις συνοριακές επιφάνειες x a και a, αντίστοιχα. Έτσι, τόσο οι κυματικές παράμετροι μ και όσο και το διεγείρον αίτιο δεν εξαρτώνται από την εγκάρσια συντεταγμένη y στην περίπτωση της ημιάπειρης λωρίδας Λ a. Ομοίως, οι κυματικές παράμετροι και το διεγείρον αίτιο δεν εξαρτώνται από την γωνία αζιμουθίου θ στην περίπτωση του άπειρου εξωτερικού κυλίνδρου K a. Κατ αυτόν τον τρόπο επιτυγχάνουμε πρακτικά τον περιορισμό της θεώρησης μας στις δύο διαστάσεις. Στην μέν περίπτωση της λωρίδας Λ a το κυματικό πεδίο είναι ανεξάρτητο από την εγκάρσια συντεταγμένη Φ y, στη δε περίπτωση του κυλίνδρου Κ a το κυματικό πεδίο είναι ανεξάρτητο της γωνίας αζιμουθίου Φ θ. Στην τελευταία περίπτωση ομιλούμε για αξονικά συμμετρικό κυματικό πεδίο Φ Φ(, θ ). Στην περίπτωση του χρονικά αρμονικού, γραμμικοποιημένου προβλήματος το κυματικό δυναμικό στις ημιάπειρες λωρίδες ρευστού aαναπαρίσταται, γενικώς, στην ακόλουθη μορφή: Φ ( x,z;t) Re { ϕ( x,z;, μ) exp( iω t) }, (3) όπου χρησιμοποιήθηκε και η ιδιότητα ανεξαρτησίας του πεδίου από την εγκάρσια (y) συντεταγμένη. Στην Εξίσωση (3), ϕ (,z;,μ) x δηλώνει το μιγαδικό πλάτος του κυματικού πεδίου, η οποία είναι συνάρτηση των χωρικών (ανεξάρτητων) μεταβλητών ( x,z) και είναι παραμετρικά εξαρτώμενη από τις κυματικές παραμέτρους (,μ) των εσωτερικών (ακουστικών) και των επιφανειακών κυμάτων. Αντίστοιχα στην περίπτωση του εξωτερικού κυλίνδρου Ka {(, θ, z), a, θ < π, h z }, το κυματικό δυναμικό γράφεται στην ακόλουθη μορφή { } ( μ) Φ x,;t Re ϕ x,;, exp iω t. (4) 3

4 6. Το γραμμικοποιημένο αρμονικό πρόβλημα σε ημιάπειρη λωρίδα ρευστού Στο παρόν εδάφιο θα ασχοληθούμε με την κατασκευή της γενικής αναπαράστασης της λύσεως (,z; ) ϕ x,μ του χρονικά αρμονικού γραμμικοποιημένου προβλήματος στην θετική ημιάπειρη λωρίδα ρευστού {( x, y,z) : a < x <, < y <, h < z < } Λ, οριζοντίως σταθερών a παραμέτρων, βλ. Σχήμα 4.. Η λύση στην περίπτωση της αρνητικής ημιάπειρης λωρίδας {( x, y,z) < < a, < y <, h < z < } Λ : x προκύπτει κατ αντιστοιχίαν. a Σύμφωνα με την ανάλυση που παρουσιάσθηκε στο Κεφ. 3, η διαφορική διατύπωση του προβλήματος που εξετάζεται, γράφεται στην ακόλουθη μορφή: ω ϕ ϕ, >, c ( xz, ) Λ a, (α) ϕ ω μϕ, μ, z g z, (β) ϕ ϕ, z z h, (γ) όπου z ω η παράμετρος των ακουστικών κυμάτων και cz ω μ η παράμετρος των g επιφανειακών κυμάτων (βαρύτητας). Όπως ήδη έχει αναφερθεί, οι ανωτέρω παράμετροι, όπως και η γεωμετρία των συνόρων, υποτίθενται οριζοντίως αμετάβλητες. Οι ανωτέρω εξισώσεις συμπληρώνονται από την απαίτηση του φραγμένου για το κυματικό πεδίο και τις παραγώγους του στο άπειρο ϕ ϕ ϕ < C, < C, < C 3, για x, (δ) x z όπου C, C, C3 είναι αυθαίρετες σταθερές. Η διαδικασία που θα ακολουθήσουμε για την επίλυση του προβλήματος είναι η ακόλουθη:. Εφαρμόζοντας τη μεθόδο χωρισμού μεταβλητών θα κατασκευάσουμε την γενική λύση του προβλήματος που απαρτίζεται από τις Εξισώσεις (α), (β) και (γ). 4

5 . Από το σύνολο των λύσεων του ανωτέρω μερικού προβλήματος θα επιλέξουμε τις λύσεις εκείνες οι οποίες, επιπλέον, ικανοποιούν την απαίτηση φραγμένου (δ). Διαδικασία χωρισμού μεταβλητών: Θεωρούμε το ακόλουθο, μερικό πρόβλημα: xx zz ( x, z) a ϕ, ϕ, ϕ, Λ, (α) ϕ, z μϕ, στην ελεύθερη επιφάνεια z, (β) ϕ, στον πυθμένα z h. (γ), z Στην συνέχεια, αναζητούμε λύσεις της μορφής ϕ ( x,z) X ( x) Z (z). (3) Αντικαθιστώντας την μορφή (3) στην εξίσωση Helmholtz (α) παίρνουμε Z( z) X x Z z z Z z X ( x) Z( z), (4) X x από την οποία συνάγουμε ότι για X ( x) και ( z) Z θα πρέπει ισοδύναμα να ισχύει X ( x) X x Zz Z z z Z z. (5) Στην ανωτέρω εξίσωση δηλώνει τις πραγματικές σταθερές χωρισμού μεταβλητών, πράγμα που όμως αφήνει περιθώριο στις ρίζες αυτών να είναι μιγαδικές σταθερές ( C). 5

6 Αντικαθιστώντας την μορφή (3) στις συνοριακές συνθήκες ελεύθερης επιφάνειας (α) και πυθμένα (β) λαμβάνουμε { } X x Z z μ Z z, z, (6) και Xx Z z, z h, (7) αντιστοίχως. Σε όλες τις ανωτέρω σχέσεις ο τόνος ( ) δηλώνει παραγώγιση της αντίστοιχης συναρτήσεως ως προς την μεταβλητή από την οποία εξαρτάται. Από το πρώτο τμήμα της εξισώσεως (5) εύκολα παράγεται η ακόλουθη οριζόντια εξίσωση: X x X x. (8) Από το δεύτερο τμήμα της εξισώσεως (5), σε συνδυασμό με τις εξισώσεις (6) και (7), λαμβάνουμε το ακόλουθο κατακόρυφο πρόβλημα συνοριακών τιμών, με ελεύθερη παράμετρο ( ): ( ) Z z z Z z, h < z <, (9α) Z z μ Z z, z, (9β) Z z, z h, (9γ) το οποίο θα εξετασθεί αναλυτικώτερα στην συνέχεια. 6

7 6.3 Το κατακόρυφο πρόβλημα ιδιοτιμών (πρόβλημα Stum-Liouville) Από τη βιβλιογραφία, βλ. π.χ. Coddigto & Leviso (955, Chapte 7), Mose & Feshbach (953), είναι γνωστό ότι το πρόβλημα (7) συνιστά ένα ομαλό, αυτοσυζυγές πρόβλημα ιδιοτιμών στο φραγμένο διάστημα z [ h, ] (egula, self-adjoit eigevalue poblem o a fiite iteval). Το πρόβλημα αυτό είναι γνωστό και ως ομαλό, Stum-Liouville πρόβλημα ιδιοτιμών. Στην συνέχεια θα αναφερόμαστε στο σύστημα (9) χρησιμοποιώντας τον όρο κατακόρυφο πρόβλημα ιδιοτιμών. Υπό την υπόθεση ότι η κατανομή της ταχύτητας του ήχου c( z ) και, κατά συνέπεια, η κυματική παράμετρος z ω, είναι συνεχείς συναρτήσεις στο κατακόρυφο διάστημα [ h, ] cz ( c( z ),( z) C[ h, ] ), θα αναφερθούμε συνοπτικά στη συνέχεια, σε μία σειρά από πολύ σημαντικές ιδιότητες που διαθέτει το σύστημα των λύσεων του κατακορύφου προβλήματος ιδιοτιμών. Οι ιδιότητες αυτές έχουν καθοριστική σημασία για την περαιτέρω μελέτη του εξεταζομένου προβλήματος, επιπλέον δε βρίσκουν και πλήθος άλλες χρήσιμες εφαρμογές, όπως θα φανεί σε επόμενα κεφάλαια. Υπενθυμίζουμε εδώ ότι στην εξεταζόμενη περίπτωση η επιφανειακή κυματική παράμετρος μ ω g εξαρτάται μόνον από τη συχνότητα ω και, κατά συνέπεια, είναι μία θετική πραγματική σταθερά ( μ R ). Ιδιότητες του κατακορύφου προβλήματος ιδιοτιμών (i) Οι ιδιότιμες του προβλήματος είναι πραγματικές και άπειρες το πλήθος. Το απειροσύνολο { } είναι αριθμήσιμο και δεν παρουσιάζει άλλο σημείο συσσωρεύσεως εκτός από το. Θεωρούμε στην συνέχεια το σύνολο { } αναδιαταγμένο κατά φθίνουσα σειρά, έτσι ώστε είναι η μέγιστη (πιθανόν θετική) ιδιοτιμή και lim να. Κατ αυτόν τον τρόπο, και εξαιρώντας την ειδική περίπτωση κατά την οποία για κάποια συχνότητα ω πιθανόν να συμβεί κάποια ιδιοτιμή να μηδενίζεται, έχουμε πάντα την δυνατότητα να διαχωρίσουμε το σύνολο σε δύο υποσύνολα, ένα πεπερασμένο και ένα απειροσύνολο ως ακολούθως: { } 7

8 { } { } { },... O,N N,, () όπου η ελάχιστη θετική ιδιοτιμή, δηλαδή >, για N,,... N, και <, για N, N,.... Η διάταξη των ιδιοτιμών του κατακορύφου προβλήματος απεικονίζεται στο Σχήμα 6.3. ω c.. N 5 N 4 N 3 N N N... { } Im... N ω c Re{ } N... Σχήμα 6.3 Διάταξη των ιδιοτιμών { } του κατακορύφου προβλήματος στην πραγματική ευθεία, και των αριθμών { } στο μιγαδικό επίπεδο. (ii) Σε κάθε ιδιοτιμή,,,,... αντιστοιχεί μία ιδιοσυνάρτηση Z z,,,.... Οι { Z z } ιδιοσυναρτήσεις είναι αμοιβαία ορθογώνιες, δηλαδή ισχύει,... z Z, m Z,Z m Z ( z) Z m ( z) dz δ m Z, (), m z h 8

9 z όπου Z Z ( z) z h δέλτα του Kοece. dz / η L -νόρμα της ιδιοσυναρτήσεως Z ( z), και δ m δηλώνει το Απόδειξη της ιδιότητας (ii) Εφαρμόζοντας την εξίσωση (6.-9α) για δύο διαφορετικές ιδιοσυναρτήσεις αντίστοιχα, λαμβάνουμε Z ( z) και Z m ( z), ( ) Z ( z ) Z ( z) ( z) Z z, (3α) ( z) Z m m m z. (3β) Σημειώνουμε εδώ ότι οι ιδιοτιμές και Z m ( z ). κα ι ( ) αντιστοιχούν στις ιδιοσυναρτήσεις m ( z) m Z Πολλαπλασιάζοντας το αριστερό και δεξιό μέλος της σχέσεως (3α) με την ιδιοσυνάρτηση Z m ( z), και το αριστερό και δεξιό μέλος της σχέσεως (3β), αντίστοιχα, με την ιδιοσυνάρτηση Z z, και αφαιρώντας κατά μέλη προκύπτει η σχέση Z m Z ( m ) ZZm ZZ m. (4) Η σχέση (4) ισχύει σε όλο το διάστημα z [ h,]. Ολοκληρώνοντας τη σχέση αυτή στο ανωτέρω διάστημα και εφαρμόζοντας ολοκλήρωση κατά παράγοντες λαμβάνουμε Z,Z Z z Z z dz ZZ ZZ dz ( ) m m m m h m h ZmZ h ZZ m h Z m Z dz Z mz dz m h h, (5) z όπου Z,Z Z z Z z dz δηλώνει το εσωτερικό γινόμενο δύο συναρτήσεων στον m m z h Hilbet χώρο των τετραγωνικά ολοκληρώσιμων συναρτήσεων. 9

10 Χρησιμοποιώντας τις οριακές συνθήκες στα άκρα z, Εξ. (9β), Εδαφ. 6., και z h, Εξ. (9γ), Εδαφ. 6., του προβλήματος, λαμβάνουμε τελικώς από την ανωτέρω σχέση (5) Z Z m m m { Z Z Z Z Z ( h) Z ( h) Z ( h) Z ( h) } { Z μ Z Z μ Z }, m m m m m m (6) η οποία είναι η ζητούμενη συνθήκη ορθογωνιότητας των ιδιοσυναρτήσεων. Το ορθογώνιο σύστημα { Z },,... μπορεί εύκολα να κανονικοποιηθεί, επανορίζοντας τις ιδιοσυναρτήσεις ως ακολούθως ( z) Z z Z z Z ( z). (7) / Z z Z ( z) dz z h Στην περίπτωση αυτή, από την εξίσωση () προκύπτει ότι το σύνολο { Z ~ },,... ορθοκανονικό, δηλαδή είναι Z ~, Z ~ m Z,Z m δ m. (8) Z Zm { Z ~ },,... (iii) Το σύνολο των ιδιοσυναρτήσεων { Z ( z )} και,,... z αποτελεί ορθογώνια και ορθοκανονική βάση, αντiστοίχως, στον χώρο των συνεχών συναρτήσεων επί του διαστήματος [,] C[ h,] z h. Αυτό σημαίνει ότι μία τυχαία συνεχής συνάρτηση προς την ανωτέρω βάση στην ακόλουθη σειρά Fouie: f ( z) Z ( z) f ( z) f αναπτύσσεται ως f,z,z ~ Z ~, (9) Z

11 και το δεξί μέλος της εξισώσεως (9) συγκλίνει ομοιόμορφα στην f ( z) συνάρτηση f z είναι συνεχώς παραγώγισιμη και ικανοποιεί στα άκρα z και διαστήματος τις ίδιες ακριβώς συνοριακές συνθήκες όπως το σύστημα { Z }. Εάν, επιπροσθέτως η z,,... z h του, δηλαδή τις εξισώσεις (9β) και (9γ) του Εδαφ. 6., τότε τόσο το ανάπτυγμα στο δεξί μέλος της εξισώσεως (9) συγκλίνει ομοιόμορφα στην συνάρτηση f ( z) στο z [ h, ], όσο και το ανάπτυγμα που προκύπτει από την όρο-προς-όρο παραγώγιση του δεξιού μέλους της εξ. (9) συγκλίνει στην παράγωγο αυτής f ( z). Δηλαδή f,z f ( z) Z ( z) f,z ~ Z ~ ( z ). () Z (iv) Άμεση συνέπεια της προηγούμενης ιδιότητας είναι η ακόλουθη σχέση για την αναπαράσταση της γενικευμένης συναρτήσεως Diac-δ. Συγκεκριμένα, για z, z ( h, ) ισχύει Z( z) Z( z ) ( ) () δ z z Z z Z z Z Απόδειξη της ιδιότητας (iv). Θα αποδείξουμε ότι η δράση της γενικευμένης συναρτήσεως που αναπαρίσταται από το δεξί μέλος της εξισώσεως () επί της τυχαίας συνεχούς συναρτήσεως f ( z) C[ h, ] έχει ακριβώς το ίδιο αποτέλεσμα με τη γνωστή δράση της συναρτήσεως Diac-δ, δηλαδή δ ( z z) f ( z) dz f ( z), για κάθε z ( h, ) z h. Πράγματι, εναλλάσσοντας τους τελεστές της άθροισης και ολοκλήρωσης λαμβάνουμε ( z ) Z z Z z f ( z) dz z h Z Z f, Z f z Z z dz Z z Z z h Z. ()

12 Όμως από τη σχέση (9) παρατηρούμε ότι το τελευταίο δεξιό μέλος της εξισώσεως () είναι ακριβώς f z z ( h, )., δηλαδή η τιμή της τυχαίας, συνεχούς συναρτήσεως f στο σημείο Επομένως, Z( z) Z( z ) f ( z) dz f ( z ) δ ( z zo ) f ( z) dz. (3) z h Z z h Αξίζει τέλος να σημειωθεί εδώ ότι τόσο το σύνολο των ιδιοτιμών { },,... αντιστοίχων ιδιοσυναρτήσεων { Z ( z )},,... όσο και το σύνολο των του κατακορύφου προβλήματος εξαρτώνται παραμετρικά από τις κυματικές παραμέτρους του προβλήματος, καθώς και από το βάθος, δηλαδή ( μ ) και Z( z) Z( z;( z ), μ;h) z, ;h,,,,., (4) και μ μεταβάλλονται συνεχώς (όπως π.χ. μπορεί να συμβεί στην περίπτωση συνεχούς μεταβολής της συχνότητας ω). και μεταβάλλονται κατά συνεχή τρόπο, καθώς οι τιμές των παραμέτρων ( z)

13 6.4 Αναλυτική επίλυση του κατακορύφου προβλήματος ιδιοτιμών στην περίπτωση ομογενούς κυματοδηγού ( σταθερό και μ σταθερό) Στην περίπτωση του ομογενούς κυματοδηγού ιδιοτιμών γράφεται στην ακόλουθη μορφή: ω σταθερό, το κατακόρυφο πρόβλημα c ( z) ( ) Z( z), h < < Z z, (α) Z μ Z, στη θέση z, (β) Z, στη θέση z h, (γ) Η γενική λύση της δευτεροτάξιας, απλής διαφορικής εξισώσεως (α) γράφεται στη μορφή ( λ ) ( λ ) Z z A cos z B si z, () όπου λ, και A,B σταθεροί συντελεστές, οι οποίοι θα προσδιορισθούν στην συνέχεια από την εφαρμογή των συνοριακών συνθηκών (β) και (γ). Από την εφαρμογή της συνοριακής συνθήκης στην ελεύθερη επιφάνεια (β) προκύπτει μ A Z μz Bλ μa B. (3) λ Επίσης, από την εφαρμογή της συνοριακής συνθήκης στον πυθμένα (γ) προκύπτει: λ ( λ ) λ ( λ ) B A ta( λ h) Z h A si h B cos h (4) Απαλείφοντας τον συντελεστή εξίσωση διασποράς B από τις εξισώσεις (3) και (4) καταλήγουμε στην ακόλουθη 3

14 ( h) μ λ ta λ, (5α) η οποία σε αδιάστατη μορφή γράφεται ισοδύναμα ως ακολούθως μh λ h ta( λh). (5β) Οι ρίζες λ της εξισώσεως (5β), οι οποίες στην συνέχεια θα δείξουμε ότι είναι άπειρες το πλήθος, εξαρτώνται από την επιφανειακή κυματική παράμετρο μ και από το βάθος h του κυματοδηγού. Επομένως, οι ιδιοτιμές του κατακορύφου προβλήματος θα δίδονται από την σχέση: (,,h) λ (,h),,,,..., μ μ (6) Οι αντίστοιχες ιδιοσυναρτήσεις υπολογίζονται με την βοήθεια των σχέσεων () και (3) ως εξής: ( λ ) ( λ ) cos ( λz) cos( λh) si( λz) si( λh) A cos ( λh) cos λ ( z h) A,,,... cos ( λ h) Z z A cos z A ta h si λ z (7) Παρατηρούμε από την σχέση (7) ότι η γενική έκφραση των ιδιοσυναρτήσεων του κατακορύφου προβλήματος εμπεριέχει τις αντίστοιχες ιδιοτιμές και την απροσδιόριστη πολλαπλασιαστική σταθερά A. Η σταθερά αυτή μπορεί να προσδιοριστεί μέσω της κανονικοποήσεως του συνόλου των ιδιοσυναρτήσεων. Για τον σκοπό αυτό απαιτείται ο υπολογισμός του κατωτέρω ολοκληρώματος: Z z < Z,Z > Z z h h cos ( z) Z ( z) ( λ h) dz ( λ h) si λh,,,.... (8) 4

15 Επομένως, σύμφωνα και με την εξίσωση (7) του εδαφίου 4.3, οι κανονικοποιημένες ιδιοσυναρτήσεις του κατακορύφου προβλήματος, στην μελετώμενη περίπτωση, δίδονται από την ακόλουθη σχέση ( z) ( λh) ( λ ) cos ( ) Z cos λ z h Z ( z ),,,..., (9) Z h μ cos λh όπου υπενθυμίζεται ότι: (,,h),,,.... λ μ () Στην συνέχεια θα εξετάσουμε λεπτομερέστερα την κατανομή των ιδιοτιμών του μελετώμενου κατακορύφου προβλήματος, καθώς και τις ειδικές μορφές που λαμβάνει η λύση του στις ακόλουθες περιπτώσεις : (i) του αμιγώς υδροακουστικού προβλήματος, κατά το οποίο η ελεύθερη επιφάνεια συμπεριφέρεται ως ιδανικά μαλακό σύνορο (συνθήκη Diichlet στην ελεύθερη επιφάνεια), ή μ, και μ (ii) του προβλήματος κυματισμών βαρύτητας ( ). Θεώρημα Για δεδομένες και πεπερασμένες τιμές των κυματικών παραμέτρων ω g μ R και ω c R, και για πεπερασμένο βάθος κυματοδηγού ( h σταθερό), η εξίσωση διασποράς (5) έχει μία καθαρά θετική φανταστική ρίζα { λ } R. N λ ο i λo I και άπειρες διακριτές πραγματικές ρίζες Απόδειξη Θα διακρίνουμε δύο περιπτώσεις, ως ακολούθως: (i) Στην περίπτωση όπου κάποια από τις ρίζες της εξισώσεως (5) είναι καθαρά φανταστικός αριθμός της μορφής i λ η σχέση (5) λαμβάνει ισοδυνάμως την μορφή 5

16 μ h λ h ta h ( λ h). (α) Για μ R και θέτοντας x h η εξίσωση (α) γράφεται στην μορφή λ μh ta h x ( x), (β) και επομένως η ύπαρξη θετικής πραγματικής ρίζας x R λ h της εξισώσεως (β) εξασφαλίζεται, ισοδυνάμως από τα σημεία τομής των εξής δύο καμπυλών (βλέπε και Σχήμα 6.4 ) μh (α) της καμπύλης ψ, η οποία παριστάνει μία υπερβολή και είναι γνησίως φθίνουσα x x R, και (β) της καμπύλης ta h ( x) ψ, η οποία είναι γνησίως αύξουσα x R. ψ μh x ψ tah( x) λ h x 6

17 Σχήμα 6.4 Το πεδίο τιμών της συνεχούς συναρτήσεως x ) ( x) ( ψ ) (, D ψ ) ψ, θεωρούμενης x R, είναι ( ψ. Επομένως, εφαρμογή του θεωρήματος Bolzao, βλ. π.χ. Apostol (974), εξασφαλίζει την ύπαρξη μίας τουλάχιστον θετικής πραγματικής ρίζας για την εξίσωση (β). Η μοναδικότητα της ρίζας αυτής εξασφαλίζεται από το γεγονός ότι η συνάρτηση ψ ψ είναι γνησίως φθίνουσα ως διαφορά μίας γνησίως φθίνουσας και μίας αύξουσας συναρτήσεως. Τη μοναδική αυτή ρίζα λ i λ την αντιστοιχίζουμε στον δείκτη ο ο. (ii) Θα δείξουμε στην συνέχεια ότι η εξίσωση διασποράς στην πρωταρχική της μορφή, δηλαδή όπως δίδεται από την Εξίσωση (5α), έχει άπειρες διακριτές, πραγματικές ρίζες και η ακολουθία των ριζών αυτών δεν παρουσιάζει άλλο σημείο συσσωρεύσεως εκτός από το. Για μ R, θέτοντας x λ h >, η εξίσωση (5α) γράφεται στην μορφή. μ h ta x ( x), () και επομένως οι υπόλοιπες ρίζες της εξισώσεως διασποράς προκύπτουν ως σημεία τομής των εξής δύο συναρτήσεων (βλ. και Σχήμα 6.5) α) της συνάρτησης ( x) x R, και μ h ψ, η οποία παριστάνει υπερβολή και είναι γνησίως φθίνουσα x β) της συνάρτησης ψ ( x) ta( x), η οποία ως γνωστόν παρουσιάζει περιοδικότητα στα ακόλουθα υποδιαστήματα του θετικού πραγματικού ημιάξονα, βλ. και Σχ. 6.5, I π, π,,, 3... (3) 7

18 ψ ta( x) ψ μh x λ h λ h λ 3h Σχήμα 6.5 Παρατηρούμε με την βοήθεια του σχήματος 6.5 ότι σε κάθε ένα από τα διαστήματα I, N υπάρχει μία και μοναδική λύση x λ h της εξισώσεως (). Αυτό προκύπτει επίσης από εφαρμογή του θεωρήματος Bοlzao, με την παρατήρηση ότι το πεδίο τιμών της συναρτήσεως ψ (x D x ) ( ψ ψ ) (, ) { },, ψ σε κάθε ένα από τα ανωτέρω διαστήματα ( x Ι ) είναι, και η συνάρτηση διαφοράς είναι συνεχής και γνησίως φθίνουσα σε αυτά. Επομένως, υπάρχουν άπειρες θετικές πραγματικές ρίζες της εξισώσεως (5α) λ,3..., κάθε μία από τις οποίες ευρίσκεται εντός του διαστήματος, και πιο συγκεκριμένα λ π, π ) I. I 8

19 Επίσης, με την βοήθεια του Σχήματος 6.5 παρατηρούμε σχετικά με την ασυμπτωτική κατανομή των ριζών της εξισώσεως διασποράς ότι: π λh π λ. (4) h Συνεπώς, το μοναδικό σημείο συσσωρεύσεως της ακολουθίας { λ } είναι το. Συνοψίζοντας τα ανωτέρω αποτελέσματα έχουμε για το σύνολο των ριζών της εξισώσεως διασποράς (5): { },,... λ : λ i λ : μh λ htah ο ο ( λ h) { λ } : μh λ hta( λ ) h,,.. ο ο. (5α) Κατά συνέπεια, το σύνολο των ιδιοτιμών του κατακορύφου προβλήματος στην εξεταζόμενη περίπτωση δίδεται ως ακολούθως { },,.. o λ ο, (5β) λ και διατάσσεται στο μιγαδικό επίπεδο όπως παρουσιάζεται στο Σχήμα

20 { } Im... N N ω c Re{ } N... μ Σχήμα 6.6 Με την βοήθεια των σχημάτων 6.4, 6.5 και 6.6 μπορούμε να κάνουμε τις ακόλουθες γενικές παρατηρήσεις. (i) Η απόσταση μ αυξάνεται με την αύξηση της παραμέτρου μ, και για. Πραγμάτι, η συνεχής αύξηση της παραμέτρου μ συνεπάγεται την αντίστοιχη αύξηση του συντελεστή της υπερβολής ψ x μh / x και την μετατόπιση του σημείου τομής της καμπύλης αυτής με την καμπύλη ( x ) ta h( x) ψ σε μεγαλύτερες τιμές του x. Στο όριο μ h (όριο βαθέως ύδατος) προκύπτει λ h μh (πρακτικά αυτό συμβαίνει για μ h >> ). Επομένως μ μ, μ >> (6) για (ii) Η κατανομή των υπολοίπων ιδιοτιμών { } διαχωρίζεται σε πραγματικές και φανταστικές ανάλογα με την τιμή της ακουστικής παραμέτρου. Επειδή η

21 ακολουθία { },... λ είναι γνησίως αύξουσα ακολουθία θετικών πραγματικών αριθμών, η αντίστοιχη ακολουθία των τετραγώνων των ιδιοτιμών { λ },, είναι γνησίως φθίνουσα. Ετσι το σύνολο των ιδιοτιμών διαχωρίζεται στο πεπερασμένο υποσύνολο των πραγματικών ιδιοτιμών και στο απειροσύνολο των φανταστικών ιδιοτιμών στη θέση N για τη οποία ισχύει: { } N, N { λ > } N <. (7), N... Επίσης, από την σχέση (4) λαμβάνουμε για την ασυμπτωτική κατανομή των ιδιοτιμών i π h π i h, για μεγάλο. (8) (iii) Στην περίπτωση όπου, δηλαδή στην περίπτωση του προβλήματος κυματισμών ελεύθερης επιφάνειας, σε πεπερασμένο βάθος νερού επομένως h <, ισχύει ότι N, και { } o λ R ο i λ I (9α) ) Στην περίπτωση αυτή (, το σύνολο των κανονικοποιημένων ιδιοσυναρτήσεων όπως προκύπτει από τις σχέσεις (9) και (9α) είναι: Z ~ ( z ) ( h) μ cos h o z h Z ( z ) h μ cosh oh cosh ( h) ( ) cos z h Z ( z ) h cos cos ( ) (9β)

22 (iv) Η περίπτωση του αμιγώς ακουστικού προβλήματος, κατά το οποίο η ελεύθερη επιφάνεια συμπεριφέρεται ως ιδανικά ακουστικά μαλακό σύνορο (ομογενής συνθήκη Diichlet στην ελεύθερη επιφάνεια: p στην θέση z) προκύπτει θεωρώντας μ (ή ισοδύναμα ). Σύμφωνα με τα όσα έχουν αναφερθεί μ προηγουμένως στην περίπτωση αυτή και επομένως η ιδιοτιμή αυτή μπορεί o να εξαιρεθεί από το σύνολο των ιδιοτιμών δεδομένου ότι το άπειρο εμπεριέχεται (ως σημείο συσσώρευσεως) στο απειροσύνολο { }. Οι λοιπές ρίζες { } από την σχέση: λ της εξισώσεως διασποράς (5) στην περίπτωση αυτή δίδονται π λ h π,. (α) h Τέλος, στην περίπτωση αυτή, το σύνολο των κανονικοποιημένων ιδιοσυναρτήσεων όπως προκύπτει από εφαρμογή της σχέσεως (9) είναι: Z ( z) cos π ( z h) h h ( ) πz ( ) π ( ) πz ( ) cos si si si h h h πz ( ) si ( 5. ). h h π (β)

23 6.5 Η γενική αναπαράσταση της λύσεως του κυματικού προβλήματος σε ημιάπειρη λωρίδα. Επίπεδα κύματα. Με βάση τον διαχωρισμό του συνόλου των ιδιοτιμών { } στο πεπερασμένο υποσύνολο των θετικών ιδιοτιμών και στο απειροσύνολο των αρνητικών ιδιοτιμών είμαστε σε θέση να προσδιορίσουμε τα χαρακτηριστικά των αντιστοίχων λύσεων της οριζοντίου εξισώσεως. Πράγματι, από την Εξίσωση (8) του Εδαφίου 6. έχουμε X ( x) A exp( i x) B exp ( i x), για,,..., N () ενώ, X ( x) A exp( x) B exp ( x ), για N,... () όπου A και B μιγαδικές, γενικώς, σταθερές. Εκ των ανωτέρω είμαστε σε θέση να κάνουμε τις ακόλουθες σημαντικές διαπιστώσεις: (i) Στην περίπτωση της θετικής ημιάπειρης λωρίδας ( x > a), οι λύσεις της μορφής ( x), N, N,... A exp απειρίζονται με εκθετικό ρυθμό καθώς το x. Αυτό έρχεται σε άμεση αντίθεση με την υπόθεση φραγμένου για το κυματικό πεδίο Εξισ. (δ), Εδαφ. 6.. Συνεπώς, οι λύσεις αυτές θα πρέπει να αποριφθούν ( A, N,N... ). Αντίστοιχα, και για τον ίδιο λόγο, στην περίπτωση της αρνητικής ημιάπειρης λωρίδας ( x < a) θα πρέπει να απορριφθούν οι λύσεις της μορφής: B exp( x) ( B, N, N,... ). Επομένως, στην περίπτωση της θετικής ημιάπειρης λωρίδας ( x > a) η γενική αναπαράσταση του κυματικού πεδίου θα δίδεται στην ακόλουθη μορφή: ϕ N N Z ( z) ( x,z) { A exp( i x) B exp( i x) } Z ( z) B exp ( x a), (3α) 3

24 ενώ στην περίπτωση της αρνητικής ημιάπειρης λωρίδας ( x < a) κυματικού πεδίου δίδεται αντιστοίχως στην μορφή:, η γενική αναπαράσταση του ϕ N N Z ( z) ( x,z) { A exp( i x) B exp( i x) } Z ( z) B exp ( x a). (3β) Στις Εξισώσεις (3α) και (3β) οι εμφανιζόμενες παράμετροι και οι συναρτήσεις ( z) Z έχουν προκύψει ως ιδιοτιμές και ιδιοσυναρτήσεις, αντίστοιχα, του κατακορύφου προβλήματος ιδιοτιμών, Εξισ. (), Εδαφ. 6.4, και ως εκ τούτου εξαρτώνται από το βάθος την συχνότητα h της λωρίδας, ω του κύματος, και την κατακόρυφη κατανομή της ταχύτητας του ήχου c ( z) στην εξεταζόμενη περιοχή. Από τις ίδιες παραμέτρους εξαρτάται επίσης και ο αριθμός Ν των διαδιδόμενων ιδιομορφών στον επίπεδο κυματοδηγό. (ii) Παρατηρώντας πιο προσεκτικά τους όρους στο πρώτο άθροισμα του δεξίου μέλους των σχέσεων (3α) και (3β) είμαστε σε θέση να κάνουμε τις ακόλουθες διαπιστώσεις: (α) Η συναρτησιακή δομή των όρων αυτών είναι γενικώς της μορφής: exp ( i x) Z ( z) μορφή αυτή μεταφερόμενη στο πεδίο του χρόνου γράφεται ως εξής ±. Η Re ± i x iω t { e Z ( z) e } cos( ± x ωt) (4) Έτσι, κάθε ένας από τους πρώτους όρους του αναπτύγματος της λύσεως αντιστοιχεί σε μορφή κυματικής διαταραχής, η οποία για δεδομένη χρονική στιγμή είναι οριζοντίως συνημιτονοειδής. Ανάλογα με το πρόσημο αποτελεί και την συνάρτηση φάσεως της κάθε μορφής N ( ± ) στο όρισμα του συνημιτόνου στην εξ. (4), που χ ± x ω t, (5) και με την βοήθεια του Σχήματος 6.7, προκύπτει για τους όρους στο πρώτο άθροισμα του δεξίου μέλους των σχέσεων (3α) και (3β) ότι αποτελούν κυματικές συνιστώσεις οι οποίες διαδίδονται προς τα θετικά ή τα αρνητικά του οριζοντίου άξονα, αντίστοιχα. 4

25 λ π / t t t t > t ( ωt) cos x λ π / t t > t t t ( ωt) cos x Σχήμα 6.7 Μετάδοση των μορφών της κυματικής διαταραχής και ερμηνεία του προστίμου ± στη συνάρτηση της φάσεως χ ± x ωt. 5

26 (β) Για δεδομένη χρονική στιγμή ( t σταθερό) η εξάρτηση της κάθε μιας από τις πρώτες N κυματικές μορφές, Εξισ. (3), στην οριζόντια διάσταση (δηλαδή κατά τη διεύθυνση του άξονα) είναι περιοδική, με μήκος κύματος που δίδεται από τη σχέση, βλ. Σχήμα 6.4, x π λ. (6) Συνεπώς, οι ρίζες του υποσυνόλου των θετικών ιδιοτιμών του κατακορύφου προβλήματος { },,... N ιδιομορφών αποτελούν ταυτόχρονα τους οριζόντιους κυματαριθμούς των αντιστοίχων exp ( i x) Z (z ) μηδενικές καθ όλο το διάστημα. Επειδή οι ιδιομορφές αυτές παραμένουν φραγμένες και μη x (, ), συγχρόνως δε αντιστοιχούν σε κυματικές μορφές που διαδίδονται με διεύθυνση προς τα θετικά ή τα αρνητικά του x -άξονα ονομάζονται διαδιδόμενες ιδιομορφές (popagatig modes). (iii) Η συναρτησιακή δομή των όρων στο δεύτερο άθροισμα στο δεξί μέλος των σχέσεων (3α) και (3β) στην περίπτωση της θετικής ημιάπειρης λωρίδας ( x > a) είναι της μορφής exp ( x) Z ( z), (7α) ενώ στην περίπτωση της αρνητικής ημιάπειρης λωρίδας ( x < a) είναι της μορφής exp ( x) Z ( z). (7β) Οι όροι αυτοί για x στην θετική λωρίδα, και για x στην αρνητική λωρίδα, αποσβένονται εκθετικά. Για τον λόγο αυτό οι αντίστοιχες ιδιομορφές της λύσεως { exp ( K x) Z ( z) } N, N... ± ονομάζονται αποσβενύμενες ιδιομορφές (evaescet modes). (iv) Από τα γενικά αναπτύγματα της λύσης στην θετική και στην αρνητική ημιάπειρη λωρίδα, Εξισώσεις (3α) και (3β), αντίστοιχα, προκύπτουν οι ακόλουθες εκφράσεις για την ασυμπτωτική συμπεριφορά του κυματικού πεδίου στο άπειρο: 6

27 Θετική ημιάπειρη λωρίδα ( x > a) ( x,z) { A exp( i x) B exp( i x) } Z ( z) x N ϕ (8α) Αρνητική ημιάπειρη λωρίδα ( x < a) ( x,z) { A exp( i x) B exp( i x) } Z ( z) x N ϕ (8β) Ειδικά στην περίπτωση των επιφανειακών κυμάτων (βαρύτητας) έχουμε μόνο μία διαδιδόμενη ιδιομορφή (Ν). Ετσι οι ανωτέρω σχέσεις για την ασυμπτωτική συμπεριφορά του κυματικού πεδίου στο άπειρο απλουστεύονται ως ακολούθως: Θετική ημιάπειρη λωρίδα ( x > a) (,z) { A exp( i x) B exp( i x) } Z ( z) ϕ (9α) x x Αρνητική ημιάπειρη λωρίδα ( x < a) (,z) { A exp( i x) B exp( i x) } Z ( z) ϕ (9β) x x Από τις Εξισ. (8) και (9) συνάγουμε ότι στο άπειρο το κυματικό πεδίο συμπεριφέρεται ως υπέρθεση επιπέδων, αρμονικών, προοδευτικών κυματισμών, οι οποίοι διαδίδονται προς αντίθετες κατευθύνσεις. 7

28 6.6 Η γενική αναπαράσταση της λύσεως του προβλήματος σε εξωτερικό κυλινδρικό χωρίο. Κυλινδρικά κύματα Στο παρόν εδάφιο θα ασχοληθούμε με την κατασκευή της γενικής αναπαράστασης της λύσεως του χρονικά αρμονικού γραμμικοποιημένου προβλήματος Φ(,z;t) Re { ϕ(,z;, μ) exp( iω t) }, όπου χρησιμοποιήθηκε και η ιδιότητα ανεξαρτησίας του πεδίου από γωνία αζιμουθίου θ, στο εξωτερικό κυλινδρικό χωρίο { K, θ, a z, a, θ < π, h z, βλ. Σχήμα 6.. } οριζοντίως σταθερών παραμέτρων, H διαφορική διατύπωση του προβλήματος γράφεται στην ακόλουθη μορφή ω ϕ ϕ, >, ( x,z) K a, (α) c ϕ μϕ, z ω μ g >, z, (β) ϕ, z z h, (γ) όπου z ω η παράμετρος των εσωτερικών (ακουστικών) κυμάτων, μ η cz g παράμετρος των επιφανειακών κυμάτων (βαρύτητας), και,z, a, h z. K a { } ω Όπως ήδη έχει αναφερθεί, οι ανωτέρω παράμετροι, όπως και η γεωμετρία των συνόρων, υποτίθενται οριζοντίως αμετάβλητες. Οι ανωτέρω εξισώσεις συμπληρώνονται από την απαίτηση του φραγμένου για το κυματικό πεδίο και τις παραγώγους του στο άπειρο 8

29 ϕ ϕ ϕ < C, < C, < C3, για, (δ) z όπου C, C, C3 είναι αυθαίρετες σταθερές. Η διαδικασία που θα ακολουθήσουμε για την επίλυση του ανωτέρ προβλήματος είναι η ακόλουθη:. Εφαρμόζοντας τη μεθόδο χωρισμού μεταβλητών θα κατασκευάσουμε την γενική λύση του προβλήματος που απαρτίζεται από τις Εξισώσεις (α), (β) και (γ).. Από το σύνολο των λύσεων του ανωτέρω μερικού προβλήματος θα επιλέξουμε τις λύσεις εκείνες οι οποίες, επιπλέον, ικανοποιούν την απαίτηση φραγμένου (δ). Διαδικασία χωρισμού μεταβλητών: Θεωρούμε το ακόλουθο μερικό πρόβλημα: ϕ (α) z ϕ ϕ ( ) ϕ, (,z) K a ϕ, z μϕ, στην ελεύθερη επιφάνεια z (β) ϕ, στον πυθμένα z h (γ), z Στην συνέχεια, αναζητούμε λύσεις της μορφής (,z) R( ) Z (z) ϕ. (3) Αντικαθιστώντας την μορφή (3) στην εξίσωση Helmholtz (α) παίρνουμε την ακόλουθη εξίσωση: 9

30 R () Z () z R Z ( z) ( z) Z ( z), (4) Z( z) ( ) R ( ) R ( ) από την οποία συνάγουμε ότι για R ( ) και ( z) Z θα πρέπει να ισχύει R () R ( ) Z. R ( ) ( z) ( z) Z( z) Z( z) (5) Στην ανωτέρω εξίσωση δηλώνει τις σταθερές χωρισμού μεταβλητών οι οποίες, όπως ήδη έχει αναφερθεί θεωρούνται μιγαδικές σταθερές, ( C), βλ. Εδαφ. 4.3 και 4.4. Αντικαθιστώντας την μορφή (3) στις συνοριακές συνθήκες ελεύθερης επιφάνειας (α) και πυθμένα (β) λαμβάνουμε () { Z () z Z() z }, z R μ, (6) και R () Z () z, z h, (7) αντιστοίχως. Σε όλες τις ανωτέρω σχέσεις ο τόνος ( ) δηλώνει παραγώγιση της συναρτήσεως ως προς την μεταβλητή από την οποία εξαρτάται. Από το πρώτο τμήμα της εξισώσεως (5) παράγεται εύκολα η ακόλουθη οριζόντια εξίσωση ( ) R ( ) R R. (8) Από το δεύτερο τμήμα της εξισώσεως (5), σε συνδυασμό με τις εξισώσεις (6) και (7), καταλήγουμε στο ίδιο κατακόρυφο πρόβλημα ιδιοτιμών όπως στην περίπτωση της 3

31 ημιάπειρης λωρίδας Λ a, βλ. Εξισ. (9), Εδαφ. 4.. Η επίλυση του κατακορύφου προβλήματος ιδιοτιμών (δηλαδή, η εύρεση των συνόλων { },{ Z ( z) },,...,,... ) και οι ιδιότητες του παρουσιάσθησαν αναλυτικά στα Εδάφια 4.3 και 4.4 του παρόντος Κεφαλαίου. Με βάση τον διαχωρισμό του συνόλου των ιδιοτιμών { } στο πεπερασμένο υποσύνολο των θετικών ιδιοτιμών και στο απειροσύνολο των αρνητικών ιδιοτιμών, είμαστε σε θέση να προσδιορίσουμε τα χαρακτηριστικά των αντιστοίχων λύσεων της οριζοντίου εξισώσεως (9). Από την μαθηματική ανάλυση γνωρίζουμε ότι η δευτεροτάξια απλή διαφορική εξίσωση (9) (i) στην περίπτωση >, αντιστοιχεί στην εξίσωση Bessel μηδενικής τάξεως, η οποία έχει την ακόλουθη γενική λύση R ( () ) ( aj by AH ( ) BH ) ( ), (9α) και (ii) στην περίπτωση <, αντιστοιχεί στην τροποποιημένη εξίσωση Bessel μηδενικής τάξεως, η οποία έχει την ακόλουθη γενική λύση ( ) ak ( ) bi ( ) R, (9β) όπου a, b και A, B σταθεροί (απροσδιόριστοι) συντελεστές, και H ( ) ( x) είναι οι συναρτήσεις Hael μηδενικής τάξεως πρώτου είδους αντίστοιχα, βλ. π.χ. Abamowitz & Stegu (97). H ( x) και και δευτέρου Στις ανωτέ ρω σχέσεις J ( x) και ( x) Y είναι οι δύο γραμμικά ανεξάρτητες λύσεις της K και εξισώσεως Bessel μηδενικής τάξεως, και x x είναι οι δύο γραμμικά ανεξάρτητες λύσεις της τροποποιημένης εξισώσεως Bessel μηδενικής τάξεως, βλ. π.χ. Abamowitz & Stegu (97). Οι συναρτήσεις αυτές εικονίζονται στο Σχ I 3

32 K ( x ) I ( x ) J ( x ) Y ( x ) Σχήμα 6.8 Οι συναρτήσεις Bessel J ( x) και Y ( x), και ( x) K και I ( x). Μαλιστα δε ισχύουν οι ακόλουθες συνδετικές σχέσεις ( ) ( x) J ( x) i Y ( x), H ( x) J ( x) i Y ( x) H, (α) ( ) K i π () ( x) H ( i x), I ( x) i J ( i x), x R (β) Από την γνωστή ασυμπτωτική συμπεριφορά των ανωτέρω συναρτήσεων H x, H ( ) ( x), K ( x) I και x για μεγάλες τιμές του ορίσματος x είμαστε σε θέση να δώσουμε φυσική ερμηνεία στον κάθε όρο που εμφανίζεται στις σχέσεις (9). 3

33 Πράγματι, για Abamowitz & Stegu (97), x>> ισχύουν οι ακόλουθες ασυμπτωτικές εκφράσεις, βλ., π.χ., H ( ) π ( ) π x exp i x, H ( x) exp i x π x 4 π x 4, (α) και K π π (β) x x ( x) exp( x), I ( x) exp( x) Εξ ολων των ανωτέρω καταλήγουμε τελικώς ότι η γενική λύση της οριζοντίου εξισώσεως στην περίπτωση > είναι () () R A H B H, για,,..., N. (α) Η ασυμπτωτική συμπεριφορά της ανωτέρω μορφής για μεγάλες οριζόντιες αποστάσεις είναι π π π π R () A exp i B exp i, (β) 4 4 και αντιστοιχεί σε ένα συνδυασμό από ένα εξερχόμενο προοδεύοντα κυλινδρικό κυματισμό (με κατεύθυνση διάδοσης προς μεγαλύτερες οριζόντιες αποστάσεις ) και από ένα εισερχόμενο προοδεύοντα κυματισμό (με κατεύθυνση διάδοσης προς μικρότερα ). Το πλάτος και των δύο κυματισμών εξασθενεί γεωμετρικά, δηλαδή με ρυθμό αντιστρόφως ανάλογο του εμβαδού της κυλινδρικής επιφάνειας σε κάθε ακτίνα. Επειδή οι ιδιομορφές R ( ) Z ( z), για,,..., N, αντιστοιχούν σε διαδιδόμενες κυματομορφές ονομάζονται διαδιδόμενες ιδιομορφές (popagatig modes). 33

34 Οι λύσεις της μορφής I ( ) που εμφανίζονται στην Εξίσωση (9β) δεν ικανοποιούν την απαίτηση φραγμένου, Εξισ. (δ), όπως εύκολα προκύπτει από την ασυμπτωτική συμπεριφορά της τροποποιημένης συναρτήεως I ( x) για μεγάλες τιμές του ορίσματος ( βλ. και Εξισ. (β) ). Ο μόνος τρόπος να ικανοποιηθεί η απαίτηση φραγμένου είναι να τεθεί b στην Εξίσ. (9β). Επομένως, η γενική λύση της οριζοντίου εξισώσεως στην περίπτωση < θα δίνεται από την ακόλουθη σχέσ η R () () ( ) A H ( ) a K, (3α) όπου χρησιμοποιήθηκε και η συνδετική σχέση (β). Η ασυμπτωτική συμπεριφορά της ανωτέρω μορφής για μεγάλες οριζόντιες αποστάσεις προκύπτει με εφαρμογή της Εξισ. (9β) R () i A exp π ( ). (3β) Ετσι στην περίπτωση >N (δηλαδή όταν < ) οι προκύπτουσες ιδιομορφές R () Z (z) αντιστοιχούν σε εκθετικά αποσβενόμενους κυλινδρικούς κυματισμούς, οι οποίοι δεν μεταφέρουν κυματική ισχύ ( δηλαδή πρόκειται περί αμιγώς στασίμων κυματομορφών). Κατ αυτήν την έννοια, οι ιδιομορφές R ( ) Z ( z) ονομάζονται αποσβενύμενες ιδιομορφές (evaescet modes)., για > N Με βάση όλα τα ανωτέρω, η γενική αναπαράσταση της λύσεως στο εξωτερικό κυλινδρικό χωρίο σχέση { θ θ π } K,, z, a a, <, h z, θα δίνεται από την ϕ N () Z ( z) A H ( ) Z ( () ( (,z) A H ( ) B H ) ( ) N z) (4) 34

35 35 τοιχα, προκύπτουν οι ακόλουθες εκφράσεις γ ιφορά του κυματικού πεδίου στο άπειρο: Από τα γενικά αναπτύγματα της λύσης στο εξωτερικό κυλινδρικό χωρίο, Εξισώσεις (3α) και (3β), αντίσ ια την ασυμπτωτική συμπερ () z Z N i i N e B A e z Z H B H A,z 4 4 π π π ϕ (5) ασυμπτωτική συμπεριφορά του στο πειρο απλουστεύονται ως ακολούθως: ), (6α) Ειδικά στην περίπτωση των επιφανειακών κυμάτων (βαρύτητας) έχουμε μόνο μία διαδιδόμενη ιδιομορφή (Ν). Ετσι, οι ανωτέρω σχέσεις για την γενική αναπαράσταση του κυματικού πεδίου και την ά () () ( z Z H A z Z H B H A,z ϕ και () z Z e B A e Z H B H A,z i i 4 4 π π ϕ z π, (6β) αντιστοίχως. ΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΚΕΣ ΑΝΑΦΟΡΕΣ bamowitz, M., Stegu, I.A., 97, Hadboo of Mathematical Fuctios, Dove Publicatios Coddigto, E.A., Leviso, N., 955, Theoy of Odiay Diffeetial Equatios, Mc Gaw-Hill. Mose, P.M., Feshbach, H., 953, Methods of Theoetical Physics, Mc Gaw-H Β A ill.

2.5. Απλές λύσεις κυματικών εξισώσεων σε δύο και τρεις διαστάσεις

2.5. Απλές λύσεις κυματικών εξισώσεων σε δύο και τρεις διαστάσεις ΚΕ. Εισαγωγή στην φυσική της κυματικής κίνησης.-0.5. Απλές λύσεις κυματικών εξισώσεων σε δύο και τρεις διαστάσεις.5.1 Σφαιρικά κύματα ως απλές λύσεις της εξίσωσης d Alembet στις τρεις διαστάσεις.5. Κυλινδρικά

Διαβάστε περισσότερα

ΘΕΜΑΤΑ ΚΑΙ ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΓΙΑ «ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ ΙΙ» ΑΚΟΛΟΥΘΙΕΣ ΚΑΙ ΟΡΙΑ ΑΚΟΛΟΥΘΙΩΝ. lim. (β) n +

ΘΕΜΑΤΑ ΚΑΙ ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΓΙΑ «ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ ΙΙ» ΑΚΟΛΟΥΘΙΕΣ ΚΑΙ ΟΡΙΑ ΑΚΟΛΟΥΘΙΩΝ. lim. (β) n + ΘΕΜΑΤΑ ΚΑΙ ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΓΙΑ «ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ ΙΙ» ΑΚΟΛΟΥΘΙΕΣ ΚΑΙ ΟΡΙΑ ΑΚΟΛΟΥΘΙΩΝ ) Να υπολογιστούν τα όρια των κάτωθι ακολουθιών με : (α) + 5 + 7 + + (β) + 5 + + (γ) + + + (δ) ( 5 ) + + 4 + ( ) + 5 ) Να βρεθούν

Διαβάστε περισσότερα

Διαφορικές Εξισώσεις.

Διαφορικές Εξισώσεις. Διαφορικές Εξισώσεις. Εαρινό εξάμηνο 05-6. Λύσεις δεύτερου φυλλαδίου ασκήσεων.. Βρείτε όλες τις λύσεις της εξίσωσης Bernoulli x y = xy + y 3 καθορίζοντας προσεκτικά το διάστημα στο οποίο ορίζεται καθεμιά

Διαβάστε περισσότερα

Στο κεφάλαιο που ακολουθεί θα ασχοληθούμε με την ( μη ομογενή ) εξίσωση Helmholtz σε D χωρικές διαστάσεις :

Στο κεφάλαιο που ακολουθεί θα ασχοληθούμε με την ( μη ομογενή ) εξίσωση Helmholtz σε D χωρικές διαστάσεις : Η Εξίσωση Helmholtz Στο κεφάλαιο που ακολουθεί θα ασχοληθούμε με την ( μη ομογενή εξίσωση Helmholtz σε χωρικές διαστάσεις : ( + k Ψ ( r f( r ( k (6 Η εξίσωση αυτή συνοδεύεται (συνήθως από συνοριακές συνθήκες

Διαβάστε περισσότερα

Σήματα και Συστήματα. Διάλεξη 6: Ανάλυση Σημάτων σε Ανάπτυγμα Σειράς Fourier. Δρ. Μιχάλης Παρασκευάς Επίκουρος Καθηγητής

Σήματα και Συστήματα. Διάλεξη 6: Ανάλυση Σημάτων σε Ανάπτυγμα Σειράς Fourier. Δρ. Μιχάλης Παρασκευάς Επίκουρος Καθηγητής Σήματα και Συστήματα Διάλεξη 6: Ανάλυση Σημάτων σε Ανάπτυγμα Σειράς Fourier Δρ. Μιχάλης Παρασκευάς Επίκουρος Καθηγητής 1 Ανάλυση Σημάτων σε Ανάπτυγμα Σειράς Fourier 1. Ανάπτυγμα σήματος σε Σειρά Fourier

Διαβάστε περισσότερα

Η Θεωρία στα Μαθηματικά κατεύθυνσης της Γ Λυκείου

Η Θεωρία στα Μαθηματικά κατεύθυνσης της Γ Λυκείου Η Θεωρία στα Μαθηματικά κατεύθυνσης της Γ Λυκείου wwwaskisopolisgr έκδοση 5-6 wwwaskisopolisgr ΣΥΝΑΡΤΗΣΕΙΣ 5 Τι ονομάζουμε πραγματική συνάρτηση; Έστω Α ένα υποσύνολο του Ονομάζουμε πραγματική συνάρτηση

Διαβάστε περισσότερα

Κεφάλαιο 5. Το Συμπτωτικό Πολυώνυμο

Κεφάλαιο 5. Το Συμπτωτικό Πολυώνυμο Κεφάλαιο 5. Το Συμπτωτικό Πολυώνυμο Σύνοψη Στο κεφάλαιο αυτό παρουσιάζεται η ιδέα του συμπτωτικού πολυωνύμου, του πολυωνύμου, δηλαδή, που είναι του μικρότερου δυνατού βαθμού και που, για συγκεκριμένες,

Διαβάστε περισσότερα

f(x) = και στην συνέχεια

f(x) = και στην συνέχεια ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ ΜΑΘΗΤΩΝ Ερώτηση. Στις συναρτήσεις μπορούμε να μετασχηματίσουμε πρώτα τον τύπο τους και μετά να βρίσκουμε το πεδίο ορισμού τους; Όχι. Το πεδίο ορισμού της συνάρτησης το βρίσκουμε πριν μετασχηματίσουμε

Διαβάστε περισσότερα

ΜΕΓΙΣΤΙΚΟΣ ΤΕΛΕΣΤΗΣ 18 Σεπτεμβρίου 2014

ΜΕΓΙΣΤΙΚΟΣ ΤΕΛΕΣΤΗΣ 18 Σεπτεμβρίου 2014 ΜΕΓΙΣΤΙΚΟΣ ΤΕΛΕΣΤΗΣ 18 Σεπτεμβρίου 2014 Περιεχόμενα 1 Εισαγωγή 2 2 Μεγιστικός τελέστης στην μπάλα 2 2.1 Βασικό θεώρημα........................ 2 2.2 Γενική περίπτωση μπάλας.................. 6 2.2.1 Στο

Διαβάστε περισσότερα

Για την κατανόηση της ύλης αυτής θα συμβουλευθείτε επίσης το: βοηθητικό υλικό που υπάρχει στη

Για την κατανόηση της ύλης αυτής θα συμβουλευθείτε επίσης το: βοηθητικό υλικό που υπάρχει στη ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΣΠΟΥΔΩΝ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ Ι (ΘΕ ΠΛΗ ) ΕΡΓΑΣΙΑ 4 η Ημερομηνία Αποστολής στον Φοιτητή: Φεβρουαρίου Ημερομηνία παράδοσης της Εργασίας: 6 Μαρτίου Πριν από την λύση κάθε άσκησης καλό είναι να

Διαβάστε περισσότερα

Για να εκφράσουμε τη διαδικασία αυτή, γράφουμε: :

Για να εκφράσουμε τη διαδικασία αυτή, γράφουμε: : Η θεωρία στα μαθηματικά προσανατολισμού Γ υκείου Τι λέμε συνάρτηση με πεδίο ορισμού το σύνολο ; Έστω ένα υποσύνολο του Ονομάζουμε πραγματική συνάρτηση με πεδίο ορισμού το μία διαδικασία (κανόνα), με την

Διαβάστε περισσότερα

Όριο και συνέχεια πραγματικής συνάρτησης

Όριο και συνέχεια πραγματικής συνάρτησης ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4 Όριο και συνέχεια πραγματικής συνάρτησης Αγνοώ το πώς με βλέπει ο κόσμος αλλά στον εαυτό μου, φαίνομαι σαν να μην ήμουν τίποτα άλλο από ένα αγοράκι που παίζει στην ακρογιαλιά και κατά καιρούς

Διαβάστε περισσότερα

,..., xn) Οι συναρτήσεις που ορίζουν αυτό το σύστημα υποτίθενται παραγωγίσιμες με συνεχείς παραγώγους:

,..., xn) Οι συναρτήσεις που ορίζουν αυτό το σύστημα υποτίθενται παραγωγίσιμες με συνεχείς παραγώγους: ΜΑΘΗΜΑ 6 ο : ΕΥΣΤΑΘΕΙΑ ΤΩΝ ΚΑΤΑΣΤΑΣΕΩΝ ΙΣΟΡΡΟΠΙΑΣ (ΣΥΝΑΡΤΗΣΕΙΣ LYAPUNOV) O Aleksadr Lyapuv (857-98) έθεσε τις βάσεις της μαθηματικής θεωρίας της ευστάθειας που φέρει το όνομά του εμπνευσμένος από μια απλή

Διαβάστε περισσότερα

Κεφάλαιο 1: Προβλήµατα τύπου Sturm-Liouville

Κεφάλαιο 1: Προβλήµατα τύπου Sturm-Liouville Κεφάλαιο : Προβλήµατα τύπου Stur-Liouvie. Ορισµός προβλήµατος Stur-Liouvie Πολλές τεχνικές επίλυσης µερικών διαφορικών εξισώσεων βασίζονται στην αναγωγή της µερικής διαφορικής εξίσωσης σε συνήθεις διαφορικές

Διαβάστε περισσότερα

3.1 Η Αρχή της υπέρθεσης (ή της επαλληλίας)

3.1 Η Αρχή της υπέρθεσης (ή της επαλληλίας) ΚΕΦ. 3 Γενικές αρχές της κυματικής 3.1-1 3.1 Η Αρχή της υπέρθεσης (ή της επαλληλίας) 3.1.1 Γενική διατύπωση 3.1. Εύρος ισχύος της αρχής της υπέρθεσης 3.1.3 Μαθηματικές συνέπειες της αρχής της υπέρθεσης

Διαβάστε περισσότερα

Λύση Εξίσωσης Laplace: Χωρισμός Μεταβλητών

Λύση Εξίσωσης Laplace: Χωρισμός Μεταβλητών Λύση Εξίσωσης Laplace: Χωρισμός Μεταβλητών Δομή Διάλεξης Μέθοδος χωριζόμενων μεταβλητών σε καρτεσιανές συν/νες (οριακές συνθήκες σε επίπεδο). Μέθοδος χωριζόμενων μεταβλητών σε σφαιρικές συν/νες (οριακές

Διαβάστε περισσότερα

Κεφάλαιο 5 ΔΙΔΙΑΣΤΑΤΑ ΓΡΑΜΜΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ. Ενα αυτόνομο δυναμικό σύστημα δύο διαστάσεων περιγράφεται από τις εξισώσεις

Κεφάλαιο 5 ΔΙΔΙΑΣΤΑΤΑ ΓΡΑΜΜΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ. Ενα αυτόνομο δυναμικό σύστημα δύο διαστάσεων περιγράφεται από τις εξισώσεις Κεφάλαιο 5 ΔΙΔΙΑΣΤΑΤΑ ΓΡΑΜΜΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ Ενα αυτόνομο δυναμικό σύστημα δύο διαστάσεων περιγράφεται από τις εξισώσεις ẋ 1 f 1 (x 1 x 2 ) ẋ 2 f 2 (x 1 x 2 ) (501) Το σύστημα αυτό γράφεται σε διανυσματική

Διαβάστε περισσότερα

ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ ΚΕΦΑΛΑΙΟ

ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ ΚΕΦΑΛΑΙΟ ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ ΚΕΦΑΛΑΙΟ ο: ΜΙΓΑΔΙΚΟΙ ΑΡΙΘΜΟΙ ΘΕΜΑ Α Άσκηση, μιγαδικοί αριθμοί να αποδείξετε ότι: Αν = Έχουμε: = ( ) ( ) ( ) ( ) = = =. Το τελευταίο ισχύει, άρα ισχύει και η ισοδύναμη αρχική σχέση.

Διαβάστε περισσότερα

ΕΛΕΥΘΕΡΕΣ ΤΑΛΑΝΤΩΣΕΙΣ ΠΟΛΥΒΑΘΜΙΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ 73

ΕΛΕΥΘΕΡΕΣ ΤΑΛΑΝΤΩΣΕΙΣ ΠΟΛΥΒΑΘΜΙΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ 73 ΕΛΕΥΘΕΡΕΣ ΤΑΛΑΝΤΩΣΕΙΣ ΠΟΛΥΒΑΘΜΙΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ 73 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4 ΕΛΕΥΘΕΡΕΣ ΤΑΛΑΝΤΩΣΕΙΣ ΠΟΛΥΒΑΘΜΙΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ 4.. Εισαγωγή Στο παρόν κεφάλαιο θα μελετηθούν οι ελεύθερες ταλαντώσεις συστημάτων που περιγράφονται

Διαβάστε περισσότερα

Παραδείγματα Λυμένες ασκήσεις Κεφαλαίου 5

Παραδείγματα Λυμένες ασκήσεις Κεφαλαίου 5 Παραδείγματα Λυμένες ασκήσεις Κεφαλαίου 5 Παράδειγμα : Υπενθυμίζεται η γενική μορφή της σχέσεως διασποράς για την περίπτωση αλληλεπίδρασης κύματος-ρεύματος, παρουσία και των επιδράσεων της επιφανειακής

Διαβάστε περισσότερα

Κεφάλαιο 0 Μιγαδικοί Αριθμοί

Κεφάλαιο 0 Μιγαδικοί Αριθμοί Κεφάλαιο 0 Μιγαδικοί Αριθμοί 0 Βασικοί ορισμοί και πράξεις Είναι γνωστό ότι δεν υπάρχει πραγματικός αριθμός που επαληθεύει την εξίσωση x Η ανάγκη επίλυσης τέτοιων εξισώσεων οδηγεί στο σύνολο των μιγαδικών

Διαβάστε περισσότερα

dy df(x) y= f(x) y = f (x), = dx dx θ x m= 1

dy df(x) y= f(x) y = f (x), = dx dx θ x m= 1 I. ΠΑΡΑΓΩΓΟΣ-ΚΛΙΣΗ d df() = f() = f (), = d d.κλίση ευθείας.μεταολές 3.(Οριακός) ρυθμός μεταολής ή παράγωγος 4.Παράγωγοι ασικών συναρτήσεων 5. Κανόνες παραγώγισης 6.Αλυσωτή παράγωγος 7.Μονοτονία 8.Στάσιμα

Διαβάστε περισσότερα

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 5 ο. ΓΕΩΜΕΤΡΙΚOΣ ΤΟΠΟΣ ΤΩΝ PIZΩN ή ΤΟΠΟΣ ΕVANS

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 5 ο. ΓΕΩΜΕΤΡΙΚOΣ ΤΟΠΟΣ ΤΩΝ PIZΩN ή ΤΟΠΟΣ ΕVANS ΚΕΦΑΛΑΙΟ 5 ο ΓΕΩΜΕΤΡΙΚOΣ ΤΟΠΟΣ ΤΩΝ PIZΩN ή ΤΟΠΟΣ ΕVANS Εισαγωγή Η μελέτη ενός ΣΑΕ μπορεί να γίνει με την επίλυση της διαφορικής εξίσωσης που το περιγράφει και είναι τόσο πιο δύσκολο, όσο μεγαλυτέρου βαθμού

Διαβάστε περισσότερα

Μερικές Διαφορικές Εξισώσεις

Μερικές Διαφορικές Εξισώσεις Πανεπιστήμιο Πατρών, Τμήμα Μαθηματικών Μερικές Διαφορικές Εξισώσεις Χειμερινό εξάμηνο ακαδημαϊκού έτους 24-25, Διδάσκων: Α.Τόγκας ο φύλλο προβλημάτων Ονοματεπώνυμο - ΑΜ: ΜΔΕ ο φύλλο προβλημάτων Α. Τόγκας

Διαβάστε περισσότερα

v y = 12x 2 y + 4y v(x, y) = 6x 2 y 2 + y 4 + y + c(x). f(z) = u(z, 0) + iv(z, 0) = z + i(z 4 + c), f(z) = iz 4 + z i.

v y = 12x 2 y + 4y v(x, y) = 6x 2 y 2 + y 4 + y + c(x). f(z) = u(z, 0) + iv(z, 0) = z + i(z 4 + c), f(z) = iz 4 + z i. ΣΧΟΛΗ ΕΦΑΡΜΟΣΜΕΝΩΝ ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΩΝ & ΦΥΣΙΚΩΝ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ ΤΟΜΕΑΣ ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΩΝ Εξετάσεις στη Μιγαδική Ανάλυση ΟΜΑΔΑ: Α 0 Ιουλίου, 0 Θέμα. (αʹ) Να βρεθεί η τιμή του a R για την οποία η συνάρτηση u(x, y) ax 3 y +4xy

Διαβάστε περισσότερα

Μιγαδική ανάλυση Μέρος Α Πρόχειρες σημειώσεις 1. Μιγαδικοί αριθμοί. ΤΕΤΥ Εφαρμοσμένα Μαθηματικά Μιγαδική Ανάλυση Α 1

Μιγαδική ανάλυση Μέρος Α Πρόχειρες σημειώσεις 1. Μιγαδικοί αριθμοί. ΤΕΤΥ Εφαρμοσμένα Μαθηματικά Μιγαδική Ανάλυση Α 1 ΤΕΤΥ Εφαρμοσμένα Μαθηματικά Μιγαδική Ανάλυση Α 1 Μιγαδική ανάλυση Μέρος Α Πρόχειρες σημειώσεις 1 Μιγαδικοί αριθμοί Τι είναι και πώς τους αναπαριστούμε Οι μιγαδικοί αριθμοί είναι μια επέκταση του συνόλου

Διαβάστε περισσότερα

Αριθμητική Ανάλυση και Εφαρμογές

Αριθμητική Ανάλυση και Εφαρμογές Αριθμητική Ανάλυση και Εφαρμογές Διδάσκων: Δημήτριος Ι. Φωτιάδης Τμήμα Μηχανικών Επιστήμης Υλικών Ιωάννινα 07-08 Πεπερασμένες και Διαιρεμένες Διαφορές Εισαγωγή Θα εισάγουμε την έννοια των διαφορών με ένα

Διαβάστε περισσότερα

2. Ανάλυση και Σύνθεση κυματομορφών με την μέθοδο Fourier

2. Ανάλυση και Σύνθεση κυματομορφών με την μέθοδο Fourier 2.1 2. Ανάλυση και Σύνθεση κυματομορφών με την μέθοδο Fourier 2.1 Εισαγωγή Η βασική ιδέα στην ανάλυση των κυματομορφών με την βοήθεια της μεθόδου Fourier συνίσταται στο ότι μία κυματομορφή μιας οποιασδήποτε

Διαβάστε περισσότερα

[1] είναι ταυτοτικά ίση με το μηδέν. Στην περίπτωση που το στήριγμα μιας συνάρτησης ελέγχου φ ( x)

[1] είναι ταυτοτικά ίση με το μηδέν. Στην περίπτωση που το στήριγμα μιας συνάρτησης ελέγχου φ ( x) [] 9 ΣΥΝΑΡΤΗΣΙΑΚΟΙ ΧΩΡΟΙ ΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΜΟΣ FOURIER Η «συνάρτηση» δέλτα του irac Η «συνάρτηση» δέλτα ορίζεται μέσω της σχέσης φ (0) αν 0 δ[ φ ] = φ δ dx = (9) 0 αν 0 όπου η φ είναι μια συνάρτηση που ανήκει

Διαβάστε περισσότερα

7. ΑΝΩΜΑΛΑ ΣΗΜΕΙΑ, ΠΟΛΟΙ ΚΑΙ ΤΟ ΘΕΩΡΗΜΑ ΤΩΝ ΟΛΟΚΛΗΡΩΤΙΚΩΝ ΥΠΟΛΟΙΠΩΝ. και σε κάθε γειτονιά του z

7. ΑΝΩΜΑΛΑ ΣΗΜΕΙΑ, ΠΟΛΟΙ ΚΑΙ ΤΟ ΘΕΩΡΗΜΑ ΤΩΝ ΟΛΟΚΛΗΡΩΤΙΚΩΝ ΥΠΟΛΟΙΠΩΝ. και σε κάθε γειτονιά του z 7. ΑΝΩΜΑΛΑ ΣΗΜΕΙΑ, ΠΟΛΟΙ ΚΑΙ ΤΟ ΘΕΩΡΗΜΑ ΤΩΝ ΟΛΟΚΛΗΡΩΤΙΚΩΝ ΥΠΟΛΟΙΠΩΝ Ένα σημείο λέγεται ανώμαλο σημείο της συνάρτησης f( ) αν η f( ) δεν είναι αναλυτική στο και σε κάθε γειτονιά του υπάρχει ένα τουλάχιστον

Διαβάστε περισσότερα

ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ ΘΕΤΙΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ - ΟΙΚΟΝΟΜΙΑΣ & ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΘΕΩΡΙΑ & ΑΠΟΔΕΙΞΕΙΣ

ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ ΘΕΤΙΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ - ΟΙΚΟΝΟΜΙΑΣ & ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΘΕΩΡΙΑ & ΑΠΟΔΕΙΞΕΙΣ ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ ΘΕΤΙΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ - ΟΙΚΟΝΟΜΙΑΣ & ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΘΕΩΡΙΑ & ΑΠΟΔΕΙΞΕΙΣ Επιμέλεια: Βασίλης Κράνιας wwwe-mathsgr ΑΝΑΛΥΣΗ Τι ονομάζουμε πραγματική συνάρτηση Έστω Α ένα υποσύνολο

Διαβάστε περισσότερα

ΑΝΑΛΥΣΗ ΙΙ- ΜΗΧΑΝΟΛΟΓΟΙ ΜΗΧΑΝΙΚΟΙ ΦΥΛΛΑΔΙΟ 1/2012

ΑΝΑΛΥΣΗ ΙΙ- ΜΗΧΑΝΟΛΟΓΟΙ ΜΗΧΑΝΙΚΟΙ ΦΥΛΛΑΔΙΟ 1/2012 ΑΝΑΛΥΣΗ ΙΙ- ΜΗΧΑΝΟΛΟΓΟΙ ΜΗΧΑΝΙΚΟΙ ΦΥΛΛΑΔΙΟ /0 Στον Ευκλείδειο χώρο ορίζουμε τις νόρμες: : : : ma 3 για κάθε Να αποδείξετε ότι για κάθε ισχύει: 3 3 Τι συμπεραίνετε για τις παραπάνω νόρμες του Αν θεωρήσουμε

Διαβάστε περισσότερα

(β) Από την έκφραση (22) και την απαίτηση (20) βλέπουμε ότι η συνάρτηση Green υπάρχει αρκεί η ομογενής εξίσωση. ( L z) ( x) 0

(β) Από την έκφραση (22) και την απαίτηση (20) βλέπουμε ότι η συνάρτηση Green υπάρχει αρκεί η ομογενής εξίσωση. ( L z) ( x) 0 Τρόποι Κατασκευής Εάν οι ιδιοσυναρτήσεις του διαφορικού τελεστή L αποτελούν ένα ορθοκανονικό L ( ) ( ) (7) και πλήρες σύστημα συναρτήσεων ( ) m( ), m (8) και εάν τότε η εξίσωση Gree ( ) ( ) ( ) (9) z ()

Διαβάστε περισσότερα

Μεθοδική Επανα λήψή. Επιμέλεια Κων/νος Παπασταματίου. Θεωρία - Λεξιλόγιο Βασικές Μεθοδολογίες. Φροντιστήριο Μ.Ε. «ΑΙΧΜΗ» Κ.

Μεθοδική Επανα λήψή. Επιμέλεια Κων/νος Παπασταματίου. Θεωρία - Λεξιλόγιο Βασικές Μεθοδολογίες. Φροντιστήριο Μ.Ε. «ΑΙΧΜΗ» Κ. Μεθοδική Επανα λήψή Θεωρία - Λεξιλόγιο Βασικές Μεθοδολογίες Φροντιστήριο Μ.Ε. «ΑΙΧΜΗ» Κ. Καρτάλη 8 Βόλος Τηλ. 4 598 Επιμέλεια Κων/νος Παπασταματίου Περιεχόμενα Συνοπτική Θεωρία με Ερωτήσεις Απαντήσεις...

Διαβάστε περισσότερα

Αριθμητική Ανάλυση και Εφαρμογές

Αριθμητική Ανάλυση και Εφαρμογές Αριθμητική Ανάλυση και Εφαρμογές Διδάσκων: Δημήτριος Ι. Φωτιάδης Τμήμα Μηχανικών Επιστήμης Υλικών Ιωάννινα 07-08 Αριθμητική Ολοκλήρωση Εισαγωγή Έστω ότι η f είναι μία φραγμένη συνάρτηση στο πεπερασμένο

Διαβάστε περισσότερα

Κεφάλαιο 4 ΜΕΤΑΒΟΛΗ ΚΕΝΤΡΟΥ ΑΝΤΩΣΗΣ ΚΑΙ ΜΕΤΑΚΕΝΤΡΟΥ ΛΟΓΩ ΕΓΚΑΡΣΙΑΣ ΚΛΙΣΗΣ

Κεφάλαιο 4 ΜΕΤΑΒΟΛΗ ΚΕΝΤΡΟΥ ΑΝΤΩΣΗΣ ΚΑΙ ΜΕΤΑΚΕΝΤΡΟΥ ΛΟΓΩ ΕΓΚΑΡΣΙΑΣ ΚΛΙΣΗΣ Κεφάλαιο 4 ΜΕΤΑΒΟΛΗ ΚΕΝΤΡΟΥ ΑΝΤΩΣΗΣ ΚΑΙ ΜΕΤΑΚΕΝΤΡΟΥ ΛΟΓΩ ΕΓΚΑΡΣΙΑΣ ΚΛΙΣΗΣ Σύνοψη Αυτό το κεφάλαιο έχει επίσης επαναληπτικό χαρακτήρα. Σε πρώτο στάδιο διερευνάται η μορφή της καμπύλης την οποία γράφει το

Διαβάστε περισσότερα

Κλασική Ηλεκτροδυναμική Ι

Κλασική Ηλεκτροδυναμική Ι ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΙΩΑΝΝΙΝΩΝ ΑΝΟΙΚΤΑ ΑΚΑΔΗΜΑΪΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ Κλασική Ηλεκτροδυναμική Ι ΤΕΧΝΙΚΕΣ ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΥ ΗΛΕΚΤΡΙΚΟΥ ΔΥΝΑΜΙΚΟΥ Διδάσκων: Καθηγητής Ι. Ρίζος Άδειες Χρήσης Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό υπόκειται σε

Διαβάστε περισσότερα

ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΩΝ ΔΑΣΟΛΟΓΙΑΣ

ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΩΝ ΔΑΣΟΛΟΓΙΑΣ Ασκήσεις ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΩΝ ΔΑΣΟΛΟΓΙΑΣ για Γενική Επανάληψη Πολυχρόνη Μωυσιάδη, Καθηγητή ΑΠΘ ΟΜΑΔΑ 1. Συναρτήσεις 1. Δείξτε ότι: και υπολογίστε την τιμή 2. 2. Να υπολογισθούν οι τιμές και 3. Υπολογίστε τις τιμές

Διαβάστε περισσότερα

Τα διανύσματα xy, R είναι κάθετα αν και μόνο αν x y 0. Για το εσωτερικό γινόμενο των διανυσμάτων. Το ορθογώνιο συμπλήρωμα ενός υπόχωρου

Τα διανύσματα xy, R είναι κάθετα αν και μόνο αν x y 0. Για το εσωτερικό γινόμενο των διανυσμάτων. Το ορθογώνιο συμπλήρωμα ενός υπόχωρου ΤΥΠΟΛΟΓΙΟ ΓΡΑΜΜΙΚΗΣ ΑΛΓΕΒΡΑΣ Ο ανάστροφος πίνακας του [ j ] σημειώνεται με [ j ] (δηλαδή οι γραμμές γίνονται στήλες αντίστροφα Ιδιότητες: ( ( B B ( R ( B B Ο αντίστροφος ενός τετραγωνικού πίνακα [ j ]

Διαβάστε περισσότερα

Γ. Ν. Π Α Π Α Δ Α Κ Η Σ Μ Α Θ Η Μ Α Τ Ι Κ Ο Σ ( M S C ) ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΑΝΟΙΚΤΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΛΥΜΕΝΕΣ ΑΣΚΗΣΕΙΣ. ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ: Σπουδές στις Φυσικές Επιστήμες

Γ. Ν. Π Α Π Α Δ Α Κ Η Σ Μ Α Θ Η Μ Α Τ Ι Κ Ο Σ ( M S C ) ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΑΝΟΙΚΤΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΛΥΜΕΝΕΣ ΑΣΚΗΣΕΙΣ. ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ: Σπουδές στις Φυσικές Επιστήμες Γ. Ν. Π Α Π Α Δ Α Κ Η Σ Μ Α Θ Η Μ Α Τ Ι Κ Ο Σ ( M S C ) ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΑΝΟΙΚΤΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΛΥΜΕΝΕΣ ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ: Σπουδές στις Φυσικές Επιστήμες ΘΕΜΑΤΙΚΗ ΕΝΟΤΗΤΑ: ΦΥΕ10 (Γενικά Μαθηματικά Ι) ΠΕΡΙΕΧΕΙ ΤΙΣ

Διαβάστε περισσότερα

ΣΥΝΑΡΤΗΣΕΩΝ. f3 x = και

ΣΥΝΑΡΤΗΣΕΩΝ. f3 x = και 7 ΜΕΛΕΤΗ ΒΑΣΙΚΩΝ ΣΥΝΑΡΤΗΣΕΩΝ Στο κεφάλαιο αυτό θα δούμε πώς, με τη βοήθεια των πληροφοριών που α- ποκτήσαμε μέχρι τώρα, μπορούμε να χαράξουμε με όσο το δυνατόν μεγαλύτερη ακρίβεια τη γραφική παράσταση

Διαβάστε περισσότερα

Σπιν 1 2. Γενικά. Ŝ και S ˆz γράφονται. ιδιοκαταστάσεις αποτελούν ορθοκανονική βάση στον χώρο των καταστάσεων του σπιν 1 2.

Σπιν 1 2. Γενικά. Ŝ και S ˆz γράφονται. ιδιοκαταστάσεις αποτελούν ορθοκανονική βάση στον χώρο των καταστάσεων του σπιν 1 2. Σπιν Γενικά Θα χρησιμοποιήσουμε τις γενικές σχέσεις που αποδείξαμε στην ανάρτηση «Εύρεση των ιδιοτιμών της στροφορμής», που, όπως είδαμε, ισχύουν για κάθε γενική στροφορμή ˆ J με συνιστώσες Jˆ, Jˆ, J ˆ,

Διαβάστε περισσότερα

Διαφορικός Λογισμός. Κεφάλαιο Συναρτήσεις. Κατανόηση εννοιών - Θεωρία. 1. Τι ονομάζουμε συνάρτηση;

Διαφορικός Λογισμός. Κεφάλαιο Συναρτήσεις. Κατανόηση εννοιών - Θεωρία. 1. Τι ονομάζουμε συνάρτηση; Κεφάλαιο 1 Διαφορικός Λογισμός 1.1 Συναρτήσεις Κατανόηση εννοιών - Θεωρία 1. Τι ονομάζουμε συνάρτηση; 2. Πως ορίζονται οι πράξεις της πρόσθεσης, της διαφοράς, του γινομένου και του πηλίκου μεταξύ δύο συναρτήσεων;

Διαβάστε περισσότερα

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2 Ο : ΚΥΜΑΤΑ ΕΝΟΤΗΤΑ 2: ΕΠΑΛΛΗΛΙΑ ΚΥΜΑΤΩΝ ΣΥΜΒΟΛΗ ΚΥΜΑΤΩΝ ΣΤΑΣΙΜΑ ΚΥΜΑΤΑ ΛΥΜΕΝΑ ΘΕΜΑΤΑ ΘΕΜΑ Β

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2 Ο : ΚΥΜΑΤΑ ΕΝΟΤΗΤΑ 2: ΕΠΑΛΛΗΛΙΑ ΚΥΜΑΤΩΝ ΣΥΜΒΟΛΗ ΚΥΜΑΤΩΝ ΣΤΑΣΙΜΑ ΚΥΜΑΤΑ ΛΥΜΕΝΑ ΘΕΜΑΤΑ ΘΕΜΑ Β ΚΕΦΑΛΑΙΟ Ο : ΚΥΜΑΤΑ ΕΝΟΤΗΤΑ : ΕΠΑΛΛΗΛΙΑ ΚΥΜΑΤΩΝ ΣΥΜΒΟΛΗ ΚΥΜΑΤΩΝ ΣΤΑΣΙΜΑ ΚΥΜΑΤΑ ΛΥΜΕΝΑ ΘΕΜΑΤΑ Ερώτηση. Δύο σύγχρονες κυματικές πηγές, ΘΕΜΑ Β ταλαντώνονται κάθετα στην επιφάνεια ενός υγρού με το ίδιο πλάτος

Διαβάστε περισσότερα

(i) f(x, y) = xy + iy (iii) f(x, y) = e y e ix. f(z) = U(r, θ) + iv (r, θ) ; z = re iθ

(i) f(x, y) = xy + iy (iii) f(x, y) = e y e ix. f(z) = U(r, θ) + iv (r, θ) ; z = re iθ ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΗ ΦΥΣΙΚΗ (ΜΕΤΑΠΤΥΧΙΑΚΟ) 6 Νοεμβρίου 07 Αναλυτικές συναρτήσεις Άσκηση (i) Δείξτε ότι η συνάρτηση f(z) είναι αναλυτική σε χωρίο D του μιγαδικού επιπέδου εάν και μόνο εάν η if(z) είναι αναλυτική

Διαβάστε περισσότερα

Kεφάλαιο 4. Συστήματα διαφορικών εξισώσεων. F : : F = F r, όπου r xy

Kεφάλαιο 4. Συστήματα διαφορικών εξισώσεων. F : : F = F r, όπου r xy 4 Εισαγωγή Kεφάλαιο 4 Συστήματα διαφορικών εξισώσεων Εστω διανυσματικό πεδίο F : : F = Fr, όπου r x, και είναι η ταχύτητα στο σημείο πχ ενός ρευστού στο επίπεδο Εστω ότι ψάχνουμε τις τροχιές κίνησης των

Διαβάστε περισσότερα

Περιεχόμενα. Κεφάλαιο 1 ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΣΥΝΤΕΤΑΓΜΕΝΩΝ ΣΕ ΜΙΑ ΕΥΘΕΙΑ... 13 1.1 Οι συντεταγμένες ενός σημείου...13 1.2 Απόλυτη τιμή...14

Περιεχόμενα. Κεφάλαιο 1 ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΣΥΝΤΕΤΑΓΜΕΝΩΝ ΣΕ ΜΙΑ ΕΥΘΕΙΑ... 13 1.1 Οι συντεταγμένες ενός σημείου...13 1.2 Απόλυτη τιμή...14 Περιεχόμενα Κεφάλαιο 1 ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΣΥΝΤΕΤΑΓΜΕΝΩΝ ΣΕ ΜΙΑ ΕΥΘΕΙΑ... 13 1.1 Οι συντεταγμένες ενός σημείου...13 1.2 Απόλυτη τιμή...14 Κεφάλαιο 2 ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΣΥΝΤΕΤΑΓΜΕΝΩΝ ΣΕ ΕΝΑ ΕΠΙΠΕΔΟ 20 2.1 Οι συντεταγμένες

Διαβάστε περισσότερα

ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΑΝΟΙΚΤΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ

ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΑΝΟΙΚΤΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΑΝΟΙΚΤΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΣΠΟΥΔΩΝ ΣΤΗΝ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ ΓΙΑ ΤΗΝ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ Ι (ΘΕ ΠΛΗ ) ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ ΘΕΜΑΤΩΝ ΤΕΛΙΚΗΣ ΕΞΕΤΑΣΗΣ 9 Ιουνίου (διάρκεια ώρες και λ) Διαβάστε προσεκτικά και απαντήστε

Διαβάστε περισσότερα

Μαθηματικός Ορισμός Διδιάστατου Χώρου (R 2 )

Μαθηματικός Ορισμός Διδιάστατου Χώρου (R 2 ) Μαθηματικός Ορισμός Διδιάστατου Χώρου (R 2 ) Είναι ένα σύνολο σημείων με συντεταγμένες (x,y) Τα x και y έχουν τις εξής ιδιότητες: Το καθένα από αυτά διατρέχει το σύνολο των πραγματικών αριθμών Είναι ανεξάρτητα

Διαβάστε περισσότερα

Πρόλογος. Κατάλογος Σχημάτων

Πρόλογος. Κατάλογος Σχημάτων Περιεχόμενα Πρόλογος Κατάλογος Σχημάτων v xv 1 ΜΔΕ πρώτης τάξης 21 1.1 Γενικότητες........................... 21 1.2 Εισαγωγή............................ 24 1.2.1 Γεωμετρικές θεωρήσεις στο πρόβλημα της

Διαβάστε περισσότερα

I. ΜΙΓΑΔΙΚΟΙ ΑΡΙΘΜΟΙ. math-gr

I. ΜΙΓΑΔΙΚΟΙ ΑΡΙΘΜΟΙ. math-gr I ΜΙΓΑΔΙΚΟΙ ΑΡΙΘΜΟΙ i e ΜΕΡΟΣ Ι ΟΡΙΣΜΟΣ - ΒΑΣΙΚΕΣ ΠΡΑΞΕΙΣ Α Ορισμός Ο ορισμός του συνόλου των Μιγαδικών αριθμών (C) βασίζεται στις εξής παραδοχές: Υπάρχει ένας αριθμός i για τον οποίο ισχύει i Το σύνολο

Διαβάστε περισσότερα

Μέϑοδοι Εφαρμοσμένων Μαϑηματιϰών (ΜΕΜ 274) Λύσεις Θεμάτων Εξέτασης Ιούνη 2019

Μέϑοδοι Εφαρμοσμένων Μαϑηματιϰών (ΜΕΜ 274) Λύσεις Θεμάτων Εξέτασης Ιούνη 2019 Μέϑοδοι Εφαρμοσμένων Μαϑηματιϰών ΜΕΜ 74 Λύσεις Θεμάτων Εξέτασης Ιούνη 9 Ζήτημα Α Α. Δείξτε ότι αν p, q πραγματιϰά πολυώνυμα ίδιου βαϑμού, τότε p q ϰαϑώς ±. Λύση. Αρϰεί να δείξουμε ότι για με αρϰετά μεγάλο

Διαβάστε περισσότερα

Μαθηματικά. Ενότητα 2: Διαφορικός Λογισμός. Σαριαννίδης Νικόλαος Τμήμα Διοίκησης Επιχειρήσεων (Κοζάνη)

Μαθηματικά. Ενότητα 2: Διαφορικός Λογισμός. Σαριαννίδης Νικόλαος Τμήμα Διοίκησης Επιχειρήσεων (Κοζάνη) Μαθηματικά Ενότητα 2: Διαφορικός Λογισμός Σαριαννίδης Νικόλαος Τμήμα Διοίκησης Επιχειρήσεων (Κοζάνη) Άδειες Χρήσης Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό υπόκειται σε άδειες χρήσης Creative Commons. Για εκπαιδευτικό

Διαβάστε περισσότερα

ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ

ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ΣΧΟΛΗ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ & ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ ΤΟΜΕΑΣ ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΚΩΝ ΕΦΑΡΜΟΓΩΝ, ΗΛΕΚΤΡΟΟΠΤΙΚΗΣ & ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΩΝ ΥΛΙΚΩΝ Καθ. Η. Ν. Γλύτσης, Tηλ.: 21-7722479 - e-mail:

Διαβάστε περισσότερα

z=± Η εξίσωση αυτή μας λέει αμέσως ότι η συνάρτηση Green σε δύο διαστάσεις είναι

z=± Η εξίσωση αυτή μας λέει αμέσως ότι η συνάρτηση Green σε δύο διαστάσεις είναι στο άπειρο το αποτέλεσμα απειρίζεται λογαριθμικά. Αυτή η συμπεριφορά του δυναμικού Coulomb σε δύο διαστάσεις δεν μπορεί να εξαλειφθεί με τον ίδιο τρόπο όπως η απόκλιση (86 διότι έχει φυσική αφετηρία :

Διαβάστε περισσότερα

Σήματα και Συστήματα. Διάλεξη 1: Σήματα Συνεχούς Χρόνου. Δρ. Μιχάλης Παρασκευάς Επίκουρος Καθηγητής

Σήματα και Συστήματα. Διάλεξη 1: Σήματα Συνεχούς Χρόνου. Δρ. Μιχάλης Παρασκευάς Επίκουρος Καθηγητής Σήματα και Συστήματα Διάλεξη 1: Σήματα Συνεχούς Χρόνου Δρ. Μιχάλης Παρασκευάς Επίκουρος Καθηγητής 1 Εισαγωγή στα Σήματα 1. Σκοποί της Θεωρίας Σημάτων 2. Κατηγορίες Σημάτων 3. Χαρακτηριστικές Παράμετροι

Διαβάστε περισσότερα

7. Ταλαντώσεις σε συστήµατα µε πολλούς βαθµούς ελευθερίας

7. Ταλαντώσεις σε συστήµατα µε πολλούς βαθµούς ελευθερίας 7 Ταλαντώσεις σε συστήµατα µε πολλούς βαθµούς ελευθερίας Συζευγµένες ταλαντώσεις Βιβλιογραφία F S Crawford Jr Κυµατική (Σειρά Μαθηµάτων Φυσικής Berkeley, Τόµος 3 Αθήνα 979) Κεφ H J Pai Φυσική των ταλαντώσεων

Διαβάστε περισσότερα

ΚΒΑΝΤΟΜΗΧΑΝΙΚΗ. Ασκήσεις Κεφαλαίου Ι

ΚΒΑΝΤΟΜΗΧΑΝΙΚΗ. Ασκήσεις Κεφαλαίου Ι ΚΒΑΝΤΟΜΗΧΑΝΙΚΗ Ασκήσεις Κεφαλαίου Ι Άσκηση 1: Θεωρήστε δύο ορθοκανονικά διανύσματα ψ 1 και ψ και υποθέστε ότι αποτελούν βάση σε ένα χώρο δύο διαστάσεων. Θεωρήστε επίσης ένα τελαστή T που ορίζεται στο χώρο

Διαβάστε περισσότερα

OΡΙΟ - ΣΥΝΕΧΕΙΑ ΣΥΝΑΡΤΗΣΗΣ

OΡΙΟ - ΣΥΝΕΧΕΙΑ ΣΥΝΑΡΤΗΣΗΣ Ο ΚΕΦΑΛΑΙΟ : ΟΡΙΟ ΣΥΝΕΧΕΙΑ ΣΥΝΑΡΤΗΣΗΣ OΡΙΟ - ΣΥΝΕΧΕΙΑ ΣΥΝΑΡΤΗΣΗΣ ΠΡΑΓΜΑΤΙΚΟΙ ΑΡΙΘΜΟΙ ΣΥΝΑΡΤΗΣΕΙΣ Έστω Α ένα υποσύνολο του Τι ονομάζουμε πραγματική συνάρτηση με πεδίο ορισμού το Α ; Απάντηση : ΕΣΠ Β Έστω

Διαβάστε περισσότερα

Σφαίρα σε ράγες: Η συνάρτηση Lagrange. Ν. Παναγιωτίδης

Σφαίρα σε ράγες: Η συνάρτηση Lagrange. Ν. Παναγιωτίδης Η Εξίσωση Euler-Lagrange Σφαίρα σε ράγες: Η συνάρτηση Lagrange Ν. Παναγιωτίδης Έστω σύστημα δυο συγκλινόντων ραγών σε σχήμα Χ που πάνω τους κυλίεται σφαίρα ακτίνας. Θεωρούμε σύστημα συντεταγμένων με οριζόντιους

Διαβάστε περισσότερα

ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ ΠΡΟΣΟΜΟΙΩΣΗΣ 2002 ΣΤΑ ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ

ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ ΠΡΟΣΟΜΟΙΩΣΗΣ 2002 ΣΤΑ ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ ΠΡΟΣΟΜΟΙΩΣΗΣ ΣΤΑ ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΘΕΜΑ ο Α) Έστω η συνάρτηση f, η οποία είναι συνεχής στο διάστημα [α,β] με f(α) f(β). Να αποδείξετε ότι για κάθε αριθμό η μεταξύ των f(α) και

Διαβάστε περισσότερα

ΟΙΚΟΝΟΜΙΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ

ΟΙΚΟΝΟΜΙΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ ΟΙΚΟΝΟΜΙΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ Ι. Δημόπουλος Τμήμα Διοίκησης Μονάδων Υγείας και Πρόνοιας -ΤΕΙ Καλαμάτας ΠΑΡΑΓΩΓΟΣ ΚΑΙ ΜΟΝΟΤΟΝΙΑ ΣΥΝΑΡΤΗΣΗΣ Τοπική μονοτονία Αν μια συνεχής συνάρτηση έχει γνήσια θετική αρνητική παράγωγο

Διαβάστε περισσότερα

Μιγαδικοί Αριθμοί. Μαθηματικά Γ! Λυκείου Θετική και Τεχνολογική Κατεύθυνση. Υποδειγματικά λυμένες ασκήσεις Ασκήσεις προς λύση

Μιγαδικοί Αριθμοί. Μαθηματικά Γ! Λυκείου Θετική και Τεχνολογική Κατεύθυνση. Υποδειγματικά λυμένες ασκήσεις Ασκήσεις προς λύση Μιγαδικοί Αριθμοί Μαθηματικά Γ! Λυκείου Θετική και Τεχνολογική Κατεύθυνση Υποδειγματικά λυμένες ασκήσεις Ασκήσεις προς λύση ΜΙΓΑΔΙΚΟΙ ΑΡΙΘΜΟΙ Υποδειγματικά Λυμένες Ασκήσεις Άλυτες Ασκήσεις ΛΑ Να βρείτε

Διαβάστε περισσότερα

ΛΥΣΕΙΣ ΕΞΙΣΩΣΗΣ ΚΥΜΑΤΟΣ ΣΤΟΥΣ ΚΥΜΑΤΟΔΗΓΟΥΣ ΔΙΑΦΟΡΩΝ ΔΙΑΤΟΜΩΝ

ΛΥΣΕΙΣ ΕΞΙΣΩΣΗΣ ΚΥΜΑΤΟΣ ΣΤΟΥΣ ΚΥΜΑΤΟΔΗΓΟΥΣ ΔΙΑΦΟΡΩΝ ΔΙΑΤΟΜΩΝ ΔΗΜΟΚΡΙΤΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΡΑΚΗΣ ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ & ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ ΤΟΜΕΑΣ : Φυσικής και Εφαρμοσμένων Μαθηματικών Μάθημα : Εφαρμοσμένα Μαθηματικά Διδάσκων: Αν. καθηγητής Χρ. Σχοινάς Προαιρετική

Διαβάστε περισσότερα

ΜΕΛΕΤΗ ΒΑΣΙΚΩΝ ΣΥΝΑΡΤΗΣΕΩΝ

ΜΕΛΕΤΗ ΒΑΣΙΚΩΝ ΣΥΝΑΡΤΗΣΕΩΝ 5 ΜΕΛΕΤΗ ΒΑΣΙΚΩΝ ΣΥΝΑΡΤΗΣΕΩΝ Εισαγωγή Στο κεφάλαιο αυτό θα δούμε πώς, με τη βοήθεια των πληροφοριών που α- ποκτήσαμε μέχρι τώρα, μπορούμε να χαράξουμε με όσο το δυνατόν μεγαλύτερη ακρίβεια τη γραφική παράσταση

Διαβάστε περισσότερα

ΜΙΓΑΔΙΚΟΙ ΑΡΙΘΜΟΙ ΕΠΙΜΕΛΕΙΑ : ΑΥΓΕΡΙΝΟΣ ΒΑΣΙΛΗΣ

ΜΙΓΑΔΙΚΟΙ ΑΡΙΘΜΟΙ ΕΠΙΜΕΛΕΙΑ : ΑΥΓΕΡΙΝΟΣ ΒΑΣΙΛΗΣ ΜΙΓΑΔΙΚΟΙ ΑΡΙΘΜΟΙ ΕΠΙΜΕΛΕΙΑ : ΑΥΓΕΡΙΝΟΣ ΒΑΣΙΛΗΣ ΕΥΡΙΠΙΔΟΥ 80 ΝΙΚΑΙΑ ΝΕΑΠΟΛΗ ΤΗΛΕΦΩΝΟ 0965897 ΔΙΕΥΘΥΝΣΗ ΣΠΟΥΔΩΝ ΒΡΟΥΤΣΗ ΕΥΑΓΓΕΛΙΑ ΜΠΟΥΡΝΟΥΤΣΟΥ ΚΩΝ/ΝΑ ΑΥΓΕΡΙΝΟΣ ΒΑΣΙΛΗΣ ΜΙΓΑΔΙΚΟΙ ΑΡΙΘΜΟΙ Η έννοια του μιγαδικού

Διαβάστε περισσότερα

ΛΟΓΙΣΜΟΣ ΕΝΟΤΗΤΑ 10: ΕΥΡΕΣΗ ΤΟΠΙΚΩΝ ΑΚΡΟΤΑΤΩΝ

ΛΟΓΙΣΜΟΣ ΕΝΟΤΗΤΑ 10: ΕΥΡΕΣΗ ΤΟΠΙΚΩΝ ΑΚΡΟΤΑΤΩΝ ΚΕΦΑΛΑΙΟ ο: ΔΙΑΦΟΡΙΚΟΣ ΛΟΓΙΣΜΟΣ ΕΝΟΤΗΤΑ : ΕΥΡΕΣΗ ΤΟΠΙΚΩΝ ΑΚΡΟΤΑΤΩΝ [Ενότητα Προσδιορισμός των Τοπικών Ακροτάτων - Θεώρημα Εύρεση Τοπικών Ακροτάτων του κεφ..7 Μέρος Β του σχολικού βιβλίου]. ΑΣΚΗΣΕΙΣ Άσκηση.

Διαβάστε περισσότερα

Μερικές Διαφορικές Εξισώσεις

Μερικές Διαφορικές Εξισώσεις Πανεπιστήμιο Πατρών, Τμήμα Μαθηματικών Μερικές Διαφορικές Εξισώσεις Χειμερινό εξάμηνο ακαδημαϊκού έτους 14-15, Διδάσκων: Α.Τόγκας ο φύλλο προβλημάτων Ονοματεπώνυμο - ΑΜ: Πρόβλημα 1. Για κάθε μια από τις

Διαβάστε περισσότερα

III.9 ΑΚΡΟΤΑΤΑ ΣΕ ΠΕΡΙΟΧΗ

III.9 ΑΚΡΟΤΑΤΑ ΣΕ ΠΕΡΙΟΧΗ III.9 ΑΚΡΟΤΑΤΑ ΣΕ ΠΕΡΙΟΧΗ.Ολικά και τοπικά ακρότατα..εσωτερικά και συνοριακά ακρότατα 3.Χωριζόμενες μεταβλητές 4.Συνθήκες για ακρότατα 5.Ολικά ακρότατα κυρτών/κοίλων συναρτήσεων 6.Περισσότερες μεταβλητές.

Διαβάστε περισσότερα

Ο Μετασχηματισμός Ζ. Ανάλυση συστημάτων με το μετασχηματισμό Ζ

Ο Μετασχηματισμός Ζ. Ανάλυση συστημάτων με το μετασχηματισμό Ζ Ο Μετασχηματισμός Ζ Ανάλυση συστημάτων με το μετασχηματισμό Ζ Ο μετασχηματισμός Z (Ζ-Τransform: ZT) χρήσιμο μαθηματικό εργαλείο για την ανάλυση των διακριτών σημάτων και συστημάτων αποτελεί ό,τι ο μετασχηματισμός

Διαβάστε περισσότερα

ΗΡΑΚΛΕΙΤΟΣ ΦΡΟΝΤΙΣΤΗΡΙΟ ΜΕΣΗΣ ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗΣ ΗΡΑΚΛΕΙΤΟΣ ΠΑΝΕΛΛΗΝΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ Γ ΤΑΞΗΣ ΗΜΕΡΗΣΙΟΥ ΓΕΝΙΚΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ ΚΑΙ ΕΠΑΛ (ΟΜΑΔΑ Β') ΔΕΥΤΕΡΑ 28 ΜΑΪΟΥ 2012

ΗΡΑΚΛΕΙΤΟΣ ΦΡΟΝΤΙΣΤΗΡΙΟ ΜΕΣΗΣ ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗΣ ΗΡΑΚΛΕΙΤΟΣ ΠΑΝΕΛΛΗΝΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ Γ ΤΑΞΗΣ ΗΜΕΡΗΣΙΟΥ ΓΕΝΙΚΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ ΚΑΙ ΕΠΑΛ (ΟΜΑΔΑ Β') ΔΕΥΤΕΡΑ 28 ΜΑΪΟΥ 2012 ΠΑΝΕΛΛΗΝΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ Γ ΤΑΞΗΣ ΗΜΕΡΗΣΙΟΥ ΓΕΝΙΚΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ ΚΑΙ ΕΠΑΛ (ΟΜΑΔΑ Β') ΔΕΥΤΕΡΑ 28 ΜΑΪΟΥ 2012 ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑ: ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ ΕΝΔΕΙΚΤΙΚΕΣ ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ ΘΕΜΑΤΩΝ ΘΕΜΑ

Διαβάστε περισσότερα

Συνήθεις Διαφορικές Εξισώσεις

Συνήθεις Διαφορικές Εξισώσεις ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΠΑΤΡΩΝ ΤΜΗΜΑ ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΩΝ Μεταπτυχιακό Μάθημα: Συνήθεις Διαφορικές Εξισώσεις Καθηγητές: Α Μπούντης - Σ Πνευματικός Ακαδημαϊκό έτος 11-1 ΕΞΕΤΑΣΗ ΙΟΥΝΙΟΥ ΤΟ ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΟ ΠΡΟΤΥΠΟ ΤΩΝ LOKA-VOLERRA

Διαβάστε περισσότερα

ΑΝΑΛΥΣΗ ΙΙ- ΜΗΧΑΝΟΛΟΓΟΙ ΜΗΧΑΝΙΚΟΙ ΦΥΛΛΑΔΙΟ 1/ Στον Ευκλείδειο χώρο ορίζουμε τις νόρμες: 0 2 xx, που ισχύει.

ΑΝΑΛΥΣΗ ΙΙ- ΜΗΧΑΝΟΛΟΓΟΙ ΜΗΧΑΝΙΚΟΙ ΦΥΛΛΑΔΙΟ 1/ Στον Ευκλείδειο χώρο ορίζουμε τις νόρμες: 0 2 xx, που ισχύει. ΑΝΑΛΥΣΗ ΙΙ- ΜΗΧΑΝΟΛΟΓΟΙ ΜΗΧΑΝΙΚΟΙ ΦΥΛΛΑΔΙΟ /0 Στον Ευκλείδειο χώρο ορίζουμε τις νόρμες: Ν : = + + + Ν : = + + + Ν : = ma 3 για κάθε = ( ) Να αποδείξετε ότι για κάθε = ( ) ισχύει: Ν ( ) Ν ( ) Ν ( ) Ν (

Διαβάστε περισσότερα

35 Χρήσιμες Προτάσεις με αποδείξεις Γ Λυκείου Μαθηματικά Κατεύθυνσης

35 Χρήσιμες Προτάσεις με αποδείξεις Γ Λυκείου Μαθηματικά Κατεύθυνσης 4 5 35 Χρήσιμες Προτάσεις με αποδείξεις Γ Λυκείου Μαθηματικά Κατεύθυνσης Περίληψη: Στο ένθετο αυτό περιλαμβάνονται 35 βασικές προτάσεις, μικρά λήμματα χρήσιμα για τις εξετάσεις. Μας βοηθούν να «ξεκλειδώνουμε»

Διαβάστε περισσότερα

Μαθηµατικά Θετικής και Τεχνολογικής Κατεύθυνσης ΚΕΦΑΛΑΙΟ. 1 ο :Μιγαδικοί Αριθµοί

Μαθηµατικά Θετικής και Τεχνολογικής Κατεύθυνσης ΚΕΦΑΛΑΙΟ. 1 ο :Μιγαδικοί Αριθµοί ΚΕΦΑΛΑΙΟ ο :Μιγαδικοί Αριθµοί. Ποιο σύνολο ονοµάζεται σύνολο των µιγαδικών αριθµών ;. Tι ονοµάζεται µιγαδικός αριθµός; Ποιο είναι το πραγµατικό και ποιο το φανταστικό του µέρος ; 3. Tι ονοµάζεται εικόνα

Διαβάστε περισσότερα

OΡΙΟ - ΣΥΝΕΧΕΙΑ ΣΥΝΑΡΤΗΣΗΣ

OΡΙΟ - ΣΥΝΕΧΕΙΑ ΣΥΝΑΡΤΗΣΗΣ OΡΙΟ - ΣΥΝΕΧΕΙΑ ΣΥΝΑΡΤΗΣΗΣ ΠΡΑΓΜΑΤΙΚΟΙ ΑΡΙΘΜΟΙ ΣΥΝΑΡΤΗΣΕΙΣ Έστω Α ένα υποσύνολο του Τι ονομάζουμε πραγματική συνάρτηση με πεδίο ορισμού το Α ; Απάντηση : ΕΣΠ Β, 8B, 9 Έστω Α ένα υποσύνολο του Ονομάζουμε

Διαβάστε περισσότερα

ΘΕΩΡΗΤΙΚΗ ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΙΙ

ΘΕΩΡΗΤΙΚΗ ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΙΙ ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΤΜΗΜΑ ΦΥΣΙΚΗΣ ΤΟΜΕΑΣ ΑΣΤΡΟΝΟΜΙΑΣ ΑΣΤΡΟΦΥΣΙΚΗΣ ΚΑΙ ΜΗΧΑΝΙΚΗΣ ΣΠΟΥΔ ΑΣΤΗΡΙΟ ΜΗΧΑΝΙΚΗΣ ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΑΝΑΛΥΤΙΚΗΣ ΔΥΝΑΜΙΚΗΣ Μεθοδολογία Κλεομένης Γ. Τσιγάνης Λέκτορας ΑΠΘ Πρόχειρες

Διαβάστε περισσότερα

iωb = curl E. (Faraday s law) (2)

iωb = curl E. (Faraday s law) (2) Το φασματικό πρόβλημα σε μια διανισοτροπική κοιλότητα Ευτυχία Η. Αργυροπούλου, Ανδρέας Δ. Ιωαννίδης Εθνικό και Καποδιστριακό Πανεπιστήμιο Αθηνών Linnaeus University, Σουηδία EME 2013, Καρδίτσα Ευτυχία

Διαβάστε περισσότερα

,, δηλαδή στο σημείο αυτό παρουσιάζει τη μέγιστη τιμή της αν α < 0 2α 4α και την ελάχιστη τιμή της αν α > 0. β Στο διάστημα,

,, δηλαδή στο σημείο αυτό παρουσιάζει τη μέγιστη τιμή της αν α < 0 2α 4α και την ελάχιστη τιμή της αν α > 0. β Στο διάστημα, Γενικής Παιδείας 1.4 Εφαρμογές των παραγώγων Το κριτήριο της πρώτης παραγώγου Στην Άλγεβρα της Α Λυκείου μελετήσαμε τη συνάρτηση f(x) = αx + βx + γ, α 0 και είδαμε ότι η γραφική της παράσταση είναι μία

Διαβάστε περισσότερα

1. Τετραγωνικές μορφές. x y 0. 0x y 0 1α 1β 2α 2β 3. 0x + y 0

1. Τετραγωνικές μορφές. x y 0. 0x y 0 1α 1β 2α 2β 3. 0x + y 0 Β4. ΕΣΣΙΑΝΟΣ ΠΙΝΑΚΑΣ-ΚΥΡΤΟΤΗΤΑ 1.Τετραγωνικές μορφές.χαρακτηρισμός συμμετρικών πινάκων 3.Δεύτερες μερικές παράγωγοι-εσσιανός πίνακας 4.Συνθήκες για ακρότατα 5.Κυρτές/κοίλες συναρτήσεις 6.Ολικά ακρότατα

Διαβάστε περισσότερα

Ρητοί αριθμοί λέγονται οι αριθμοί που έχουν ή μπορούν να πάρουν τη μορφή

Ρητοί αριθμοί λέγονται οι αριθμοί που έχουν ή μπορούν να πάρουν τη μορφή ΣΥΝΑΡΤΗΣΕΙΣ (ΕΙΣΑΓΩΓΗ)-ΘΕΩΡΕΙΑ ΠΡΑΓΜΑΤΙΚΟΙ ΑΡΙΘΜΟΙ Το σύνολο των πραγματικών αριθμών Υπενθυμίζουμε ότι το σύνολο των πραγματικών αριθμώv αποτελείται από τους ρητούς και τους άρρητους αριθμούς και παριστάνεται

Διαβάστε περισσότερα

Μέϑοδοι Εφαρμοσμένων Μαϑηματιϰών (ΜΕΜ 274) Φυλλάδιο 2

Μέϑοδοι Εφαρμοσμένων Μαϑηματιϰών (ΜΕΜ 274) Φυλλάδιο 2 Μέϑοδοι Εφαρμοσμένων Μαϑηματιϰών (ΜΕΜ 274) Φυλλάδιο 2 ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗΝ ΕΝΝΟΙΑ ΤΗΣ ΑΣΥΜΠΤΩΤΙΚΗΣ ΣΕΙΡΑΣ Εστω μη ϰενά διαστήματα J, I R, με 0 Ī. Ονομάζουμε μεταβλητή το x J ϰαι ασυμπτωτιϰή (ή διαταραϰτιϰή) παράμετρο

Διαβάστε περισσότερα

() 1 = 17 ΣΥΝΑΡΤΗΣΕΙΣ LEGENDRE Ορισµοί

() 1 = 17 ΣΥΝΑΡΤΗΣΕΙΣ LEGENDRE Ορισµοί SECTION 7 ΣΥΝΑΡΤΗΣΕΙΣ LEGENDRE 7. Ορισµοί Οι συναρτήσεις που ικανοποιούν τη διαφορική εξίσωση Legere ( )y'' y' + ( + )y καλούνται συναρτήσεις Legere τάξης. Η γενική λύση της διαφορικής εξίσωσης του Legere

Διαβάστε περισσότερα

ΤΕΣΤ Α2 ΟΜΑΔΑ Ι. παράγωγος είναι αρνητική: f (x) = 1 2x, f

ΤΕΣΤ Α2 ΟΜΑΔΑ Ι. παράγωγος είναι αρνητική: f (x) = 1 2x, f ΤΕΣΤ Α ΟΜΑΔΑ Ι Θεωρούμε την συνάρτηση: f() = pln(+ ) για, με p>. Να διερευνηθεί αν είναι κυρτή η κοίλη. Να βρεθούν οι τιμές της παραμέτρου p για τις οποίες η μέγιστη τιμή της βρίσκεται στο =.. Η συνάρτηση

Διαβάστε περισσότερα

Τεχνολογικό Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Σερρών Τμήμα Πληροφορικής & Επικοινωνιών Σήματα και Συστήματα

Τεχνολογικό Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Σερρών Τμήμα Πληροφορικής & Επικοινωνιών Σήματα και Συστήματα Τεχνολογικό Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Σερρών Τμήμα Πληροφορικής & Επικοινωνιών Σήματα και Συστήματα Δρ. Δημήτριος Ευσταθίου Επίκουρος Καθηγητής Σειρά Fourier Ορθοκανονικές Συναρτήσεις Στοεδάφιοαυτόθαδιερευνήσουμεεάνκαικάτωαπό

Διαβάστε περισσότερα

ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ

ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΟΜΑΔΕΣ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ : ΘΕΤΙΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ ΟΙΚΟΝΟΜΙΑΣ & ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ ΠΡΟΛΟΓΟΣ Σε κάθε ενότητα αυτού του βιβλίου θα βρείτε : Βασική θεωρία με τη μορφή ερωτήσεων Μεθοδολογίες και σχόλια

Διαβάστε περισσότερα

ΕΠΙΦΑΝΕΙΑΚΑ ΚΥΜΑΤΑ (Κύματα στην Επιφάνεια Υγρού Θαλάσσια Κύματα)

ΕΠΙΦΑΝΕΙΑΚΑ ΚΥΜΑΤΑ (Κύματα στην Επιφάνεια Υγρού Θαλάσσια Κύματα) ΕΠΙΦΑΝΕΙΑΚΑ ΚΥΜΑΤΑ (Κύματα στην Επιφάνεια Υγρού Θαλάσσια Κύματα) Εκτός από τα εγκάρσια και τα διαμήκη κύματα υπάρχουν και τα επιφανειακά κύματα τα οποία συνδυάζουν τα χαρακτηριστικά των δυο προαναφερθέντων

Διαβάστε περισσότερα

Συναρτήσεις Θεωρία Ορισμοί - Παρατηρήσεις

Συναρτήσεις Θεωρία Ορισμοί - Παρατηρήσεις Συναρτήσεις Θεωρία Ορισμοί - Παρατηρήσεις Ορισμός: Έστω Α, Β R. Πραγματική συνάρτηση πραγματικής μεταβλητής από το σύνολο Α στο σύνολο Β ονομάζουμε την διαδικασία κατά την οποία κάθε στοιχείο του συνόλου

Διαβάστε περισσότερα

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1 ο : ΟΡΙΟ ΣΥΝΕΧΕΙΑ ΣΥΝΑΡΤΗΣΗΣ

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1 ο : ΟΡΙΟ ΣΥΝΕΧΕΙΑ ΣΥΝΑΡΤΗΣΗΣ ΚΕΦΑΛΑΙΟ ο : ΟΡΙΟ ΣΥΝΕΧΕΙΑ ΣΥΝΑΡΤΗΣΗΣ ΠΡΑΓΜΑΤΙΚΟΙ ΑΡΙΘΜΟΙ ΣΥΝΑΡΤΗΣΕΙΣ Έστω Α ένα υποσύνολο του Τι ονομάζουμε πραγματική συνάρτηση με πεδίο ορισμού το Α ; (5 ΕΣΠ Β ) Έστω Α ένα υποσύνολο του Ονομάζουμε

Διαβάστε περισσότερα

ẋ = f(x), x = x 0 όταν t = t 0,

ẋ = f(x), x = x 0 όταν t = t 0, Κεφάλαιο 2 ΤΟ ΘΕΩΡΗΜΑ ΥΠΑΡΞΗΣ ΚΑΙ ΜΟΝΑΔΙΚΟΤΗΤΑΣ 2.1 Πρόβλημα αρχικών τιμών Στο κεφάλαιο αυτό θα δούμε ότι το πρόβλημα αρχικών τιμών (ΑΤ) ẋ = f(x), x = x 0 όταν t = t 0, έχει λύση και μάλιστα μοναδική για

Διαβάστε περισσότερα

ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΣΠΟΥΔΩΝ ΣΤΗΝ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ Ι (ΘΕ ΠΛΗ 12) ΕΡΓΑΣΙΑ 3 η Ημερομηνία Αποστολής στον Φοιτητή: 7 Ιανουαρίου 2008

ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΣΠΟΥΔΩΝ ΣΤΗΝ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ Ι (ΘΕ ΠΛΗ 12) ΕΡΓΑΣΙΑ 3 η Ημερομηνία Αποστολής στον Φοιτητή: 7 Ιανουαρίου 2008 ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΣΠΟΥΔΩΝ ΣΤΗΝ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ Ι (ΘΕ ΠΛΗ ) ΕΡΓΑΣΙΑ η Ημερομηνία Αποστολής στον Φοιτητή: 7 Ιανουαρίου 8 Ημερομηνία παράδοσης της Εργασίας: Φεβρουαρίου 8 Πριν από την λύση κάθε άσκησης καλό

Διαβάστε περισσότερα

III.10 ΠΟΛΛΑΠΛΑΣΙΑΣΤΕΣ LAGRANGE

III.10 ΠΟΛΛΑΠΛΑΣΙΑΣΤΕΣ LAGRANGE III.10 ΠΟΛΛΑΠΛΑΣΙΑΣΤΕΣ LAGRANGE 1.Ισοτικός περιορισμός.περιορισμένη στασιμότητα 3.Πολλαπλασιαστής Lagrange 4.Συνάρτηση Lagrange 5.Ερμηνεία του πολλαπλασιαστή Lagrange 6.Περιορισμένη τετραγωνική μορφή 7.

Διαβάστε περισσότερα

III.10 ΠΟΛΛΑΠΛΑΣΙΑΣΤΕΣ LAGRANGE

III.10 ΠΟΛΛΑΠΛΑΣΙΑΣΤΕΣ LAGRANGE III.10 ΠΟΛΛΑΠΛΑΣΙΑΣΤΕΣ LAGRANGE 1.Ισοτικός περιορισμός.περιορισμένη στασιμότητα 3.Πολλαπλασιαστής Lagrange 4.Συνάρτηση Lagrange 5.Ερμηνεία του πολλαπλασιαστή Lagrange 6.Περιορισμένη τετραγωνική μορφή 7.

Διαβάστε περισσότερα

ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ Θετικής & Τεχνολογικής Κατεύθυνσης Β ΜΕΡΟΣ (ΑΝΑΛΥΣΗ) ΚΕΦ 1 ο : Όριο Συνέχεια Συνάρτησης

ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ Θετικής & Τεχνολογικής Κατεύθυνσης Β ΜΕΡΟΣ (ΑΝΑΛΥΣΗ) ΚΕΦ 1 ο : Όριο Συνέχεια Συνάρτησης ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ Θετικής & Τεχνολογικής Κατεύθυνσης Β ΜΕΡΟΣ (ΑΝΑΛΥΣΗ) ΚΕΦ ο : Όριο Συνέχεια Συνάρτησης Φυλλάδιο Φυλλάδι555 4 ο ο.α) ΕΝΝΟΙΑ ΣΥΝΑΡΤΗΣΗΣ - ΓΡΑΦΙΚΗ ΠΑΡΑΣΤΑΣΗ.α) ΕΝΝΟΙΑ ΣΥΝΑΡΤΗΣΗΣ - ΓΡΑΦΙΚΗ ΠΑΡΑΣΤΑΣΗ

Διαβάστε περισσότερα

κι επιβάλλοντας τις συνοριακές συνθήκες παίρνουμε ότι θα πρέπει

κι επιβάλλοντας τις συνοριακές συνθήκες παίρνουμε ότι θα πρέπει Πρόβλημα 22. Θεωρούμε το ακόλουθο πρόβλημα συνοριακών τιμών για τη εξίσωση του Laplace u + u = 0, 1 < < 1, 1 < < 1, u(, 1) = f(), u(, 1) = 0, u( 1, ) = 0, u(1, ) = 0. α) Σωστό ή λάθος; Αν f( ) = f() είναι

Διαβάστε περισσότερα

Κεφάλαιο 4: Διαφορικός Λογισμός

Κεφάλαιο 4: Διαφορικός Λογισμός ΣΥΓΧΡΟΝΗ ΠΑΙΔΕΙΑ ΦΡΟΝΤΙΣΤΗΡΙΟ ΜΕΣΗΣ ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗΣ Κεφάλαιο 4: Διαφορικός Λογισμός Μονοτονία Συνάρτησης Tζουβάλης Αθανάσιος Κεφάλαιο 4: Διαφορικός Λογισμός Περιεχόμενα Μονοτονία συνάρτησης... Λυμένα παραδείγματα...

Διαβάστε περισσότερα

Σηµειώσεις. ιαφορικές Εξισώσεις- Μετασχηµατισµός Laplace- Σειρές Fourier. Nικόλαος Aτρέας

Σηµειώσεις. ιαφορικές Εξισώσεις- Μετασχηµατισµός Laplace- Σειρές Fourier. Nικόλαος Aτρέας Σηµειώσεις ιαφορικές Εξισώσεις- Μετασχηµατισµός Lplce- Σειρές Fourier Nικόλαος Aτρέας ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗ 4 Περιεχόµενα Κεφάλαιο Επισκόπηση γνωστών εννοιών Σειρές πραγµατικών αριθµών Σειρές συναρτήσεων 3 Γενικευµένα

Διαβάστε περισσότερα

g x είναι συνάρτηση 1 1 στο Ag = R αλλά δεν είναι γνησίως

g x είναι συνάρτηση 1 1 στο Ag = R αλλά δεν είναι γνησίως ΘΕΜΑ Α Α. Απόδειξη θεωρήματος σελ. 99 σχολικού βιβλίου. Α. α. Ψευδής β. Θεωρούμε τη συνάρτηση, 0 g, 0 η οποία έχει γραφική παράσταση (σχήμα σχολικού βιβλίου σελ.5): y O y=g() Η g είναι συνάρτηση στο Ag

Διαβάστε περισσότερα

ΣΗΜΕΙΩΣΕΙΣ. Από προηγούμενες τάξεις γνωρίζουμε ότι το τετράγωνο οποιουδήποτε πραγματικού αριθμού

ΣΗΜΕΙΩΣΕΙΣ. Από προηγούμενες τάξεις γνωρίζουμε ότι το τετράγωνο οποιουδήποτε πραγματικού αριθμού ΚΕΦΑΛΑΙΟ ο: ΜΙΓΑΔΙΚΟΙ ΑΡΙΘΜΟΙ ΕΝΟΤΗΤΑ : ΈΝΝΟΙΑ ΜΙΓΑΔΙΚΟΥ ΓΕΩΜΕΤΡΙΚΗ ΠΑΡΑΣΤΑΣΗ ΜΙΓΑΔΙΚΟΥ ΠΡΑΞΕΙΣ ΣΤΟ ΣΥΝΟΛΟ ΤΩΝ ΜΙΓΑΔΙΚΩΝ ΣΥΖΥΓΕΙΣ ΜΙΓΑΔΙΚΟΙ ΑΡΙΘΜΟΙ ΔΥΝΑΜΕΙΣ ΜΙΓΑΔΙΚΟΥ ΑΡΙΘΜΟΥ ΑΡΙΘΜΟΥ ΚΑΙ ΤΟΥ i ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ

Διαβάστε περισσότερα

Μέϑοδοι Εφαρμοσμένων Μαϑηματιϰών (ΜΕΜ 274) Φυλλάδιο 8

Μέϑοδοι Εφαρμοσμένων Μαϑηματιϰών (ΜΕΜ 274) Φυλλάδιο 8 Μέϑοδοι Εφαρμοσμένων Μαϑηματιϰών (ΜΕΜ 274) Φυλλάδιο 8 ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗΝ ΤΟΠΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ ΓΡΑΜΜΙΚΩΝ ΔΙΑΦΟΡΙΚΩΝ ΕΞΙΣΩΣΕΩΝ Θεωρούμε τη γενιϰή ομογενή γραμμιϰή διαφοριϰή εξίσωση τάξης n N στην ϰανονιϰή μορφή της

Διαβάστε περισσότερα