在数学中,狄利克雷边界条件(Dirichlet boundary condition)也被称为常微分方程或偏微分方程的“第一类边界条件”,指定微分方程的解在边界处的值。求出这样的方程的解的问题被称为狄利克雷问题。
例子
常微分方程
在常微分方程情况下,如
:
\frac{d^2y}{dx^2} + 3 y = 1
在区间[0,1],
狄利克雷边界条件有如下形式:
:y(0) = \alpha_1
:y(1) = \alpha_2
其中\alpha_1和\alpha_2是给定的数值。
偏微分方程
一个区域\Omega\subset R^n,上的偏微分方程,如
:
\Delta y + y = 0
其中\Delta表示拉普拉斯算子,狄利克雷边界条件有如下的形式
:
y(x) = f(x) \quad \forall x \in \partial\Omega
其中f是边界\partial\Omega上给定的已知函数。
工程应用
在热力学中,第一类边界条件的表述为:“将大平板看成一维问题处理时,平板一侧温度恒定。”
半无限大物体在导热方向上,当其边界温度一定为第一类。数学描述为:T(x,0)=T1;T(0,t)=Ts
参见
- 诺伊曼边界条件
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