Como realizo esta ecuación laplace en coordenadas polares

r^2   ∂^2u/∂r^2    +      r   ∂u/ ∂y      +     ∂^2u/∂θ^2   = 0

verifique que  u=r^n sen n θ  es una solucion   

(n = es una constante)

1 respuesta

Respuesta
1

·

El segundo término dice que es la derivada parcial respecto de y, pero las variables de la función u son r y theta, no puede ser.

Hay que verificar que u(r,θ)=r^n sen n θ, donde n es una constante, satisface esta ecuación

No aclaras lo que te preguntaba o a lo mejor es que no ha salido algo. Te digo que el término

$$\begin{align}&r \frac{\partial u}{\partial y}\end{align}$$

no tiene sentido, tiene que ser una derivada parcial respecto de r o de theta.

Mira a ver si está bien el enunciado. Y si está así, pues ya intentaré averiguar cuál de las dos derivadas parciales hace que se cumpla la ecuación.

En el libro de leithold a parecen los tres términos r2, r, r, respectivamente mi profesor decía que el tercer termino no lleva r por eso no lo puse

No entiendes lo que te quiero decir. Por favor, mándame el enlace al libro o el escaneo de la página del ejercicio.

es del libro del libro de calculo de leithold

Es lo que te decía, que la parcial del segundo sumando es respecto de r y no respecto de y. Ahora ya se puede hacer. Probaré sin la r que dices

$$\begin{align}&u(r,\theta)=r^nsen\, n\theta\\&\\&r^2 \frac{\partial^2u}{\partial r^2}+r \frac{\partial u}{\partial r}+\frac{\partial ^2u}{\partial \theta^2}=\\&\\&r^2·\frac{\partial }{\partial r}\left(nr^{n-1}sen\,n\theta  \right)+r·nr^{n-1}sen\,n\theta+\frac{\partial}{\partial \theta}\left(  r^n \cos n\theta·n\right)=\\&\\&r^2·n(n-1)r^{n-2}sen{} \,n\theta +nr^n sen \,n\theta+nr^n(-sen\,n\theta)·n=\\&\\&n^2r^nsen\,n\theta-nr^nsen\,n\theta+nr^nsen\,n\theta-n^2r^nsen\,n\theta =0\end{align}$$

Luego es verdad que se cumple.

Y eso es todo.

¡Gracias! por tener un poco de paciencia

Me podría explicar un poco de teoría sobre este ejercicio

No hay mucho que explicar. Tu tienes la función u que se puede derivar respecto a r o a theta, simplemente calculas las derivadas que te piden y las sustituyes y haces las cuentas. Cuando te piden una derivada segunda derivas una vez y luego lo que te ha dado lo derivas otra vez. Lo único que debes tener cuidado esde dervar respecto de la variable que te dicen.

Añade tu respuesta

Haz clic para o

Más respuestas relacionadas