Ecuación de Euler-Tricomi

En matemáticas, la ecuación de Euler-Tricomi es una Ecuación en derivadas parciales lineal útil para el estudio del flujo transónico. Recibe el nombre de Leonhard Euler y Francesco Giacomo Tricomi.

u_{xx}+xu_{yy}=0.\,

Es elíptica en el semiplano x > 0, parabólico en x = 0 e hiperbólico en el semiplano x < 0. Sus características son

x\,dx^{2}+dy^{2}=0,\,

cuya integral es:

y\pm {\frac {2}{3}}x^{3/2}=C,

donde C es una constante de integración. Por lo tanto, las características comprenden dos familias de parábolas semicúbicas , con cúspides en la línea x = 0, las curvas se encuentran en el lado derecho del eje y.

Soluciones particulares

Las soluciones particulares a las ecuaciones de Euler-Tricomi son del tipo:

$u=Axy+Bx+Cy+D,\,$
$u=A(3y^{2}+x^{3})+B(y^{3}+x^{3}y)+C(6xy^{2}+x^{4})+D(2xy^{3}+x^{4}y),\,$

donde A, B, C,D son constantes arbitrarias.

Una expresión general para estas soluciones es la siguiente:

$u=\sum _{i=0}^{k}{\frac {x^{m_{i}}\cdot y^{n_{i}}}{c_{i}}}\,$

donde

$p,q\in [0,1]$
$m_{i}=3i+p$
$n_{i}=2(k-i)+q$
$c_{i}=m_{i}!!!\cdot (m_{i}-1)!!!\cdot n_{i}!!\cdot (n_{i}-1)!!$

La ecuación de Euler-Tricomi es una forma limitada de la ecuación de Chaplygin.

Véase también

Bibliografía

A. D. Polyanin, Handbook of Linear Partial Differential Equations for Engineers and Scientists, Chapman & Hall/CRC Press, 2002.

Enlaces externos

Tricomi and Generalized Tricomi Equations at EqWorld: The World of Mathematical Equations.

Datos: Q5409013