Python里的二阶导数与拉普拉斯方程:解开二维问题的数学迷宫
最编程
2024-02-06 12:00:06
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一、Laplace’s equation
数学和物理学中,拉普拉斯方程是一个二阶偏微分方程,通常表示为:
或者其中,表示拉普拉斯算子(Laplace operator),表示散度算子(divergence operator),表示梯度算子(gradient operator),是一个二阶可微的实函数。如果该方程的右边项是一个给定的函数,则可以得到泊松方程(Possion’s equation):
不同坐标系下的拉普拉斯方程的形式
1、在直角坐标系下:
2、在柱坐标系下:
3、在球坐标系下:
由于本文着重讨论球坐标系下的拉普拉斯方程的解,所以球坐标下的拉普拉斯方程作详细讨论:
球坐标与直角坐标的关系
求解目的:就是将用对的一阶和二阶偏微分的线性组合表示出来。
在球坐标