<<
>>

Задача Дирихле для круга

Требуется найти гармоническую функцию, определенную в круге и принимающую на его контуре заданные непрерывно изменяющиеся значения.

Для решения задачи используем тот факт, что действительная и мнимая части голоморфной функции являются гармоническими функциями.

Введём в рассмотрение определенную на контуре функцию комплексной переменной f(t)=u+iv . Её действительная часть задана как . Мнимую часть можно выбрать произвольно. Положим ее равной нулю.

Определим аналитическую функцию формулой

Ее действительная часть – искомая функция. Найдем функцию . По формулам Сохоцкого-Племеля

Граничное условие записывается в виде:

или

Разложим последнюю дробь на сумму элементарных дробей:

Получим

Последнее слагаемое в левой части не зависит от t и представляет собой константу. Учтем, что правая часть – действительная величина. Попытаемся найти решение уравнения в предположении, что - действительная величина. Приходим к выражению

Очевидно, что a=2. Найдем константу :

Отделив действительную часть, получим известную формулу Пуассона.

<< | >>
Источник: И.М. Лавит. Теория функций комплексного переменного. 2001

Еще по теме Задача Дирихле для круга: