Решить уравнение в питон?

Question

[Евгений Петряев]

Столкнулся с ошибкой ValueError: dsolve() and classify_ode() only work with functions of one variable, not u(x, t) видно что приведенный ниже код не работает с функциями больше одной переменной

from sympy import *
def print_hi(name):
    # Use a breakpoint in the code line below to debug your script.
    print(f'Hi, {name}')  # Press Ctrl+F8 to toggle the breakpoint.


# Press the green button in the gutter to run the script.
if __name__ == '__main__':
    x,t = symbols('x,t')
    u = Function('u')
    ex=diff(u(x,t),t)-9*diff(u(x,t),x,2)-1-2*x*t-5*t*sin(3*pi*x/2)
    con={u(0,t):t,diff(u(x,t),x).subs(1,t):t*t,u(x,0):3*x}
    y=dsolve(ex,ics=con)
    print(ex)
    print(simplify(y))
    print_hi('PyCharm')

Как решить?

Comments

[Vindicar]

приведенный ниже код не работает с функциями больше одной переменной

u(x,t)
Ну это выглядит как функция двух переменных, как по мне...

[Евгений Петряев]

Vindicar, кэп

[Vindicar]

Евгений Петряев, ну какой вопрос, такой ответ. Что надо-то?

[Евгений Петряев]

Vindicar, надо решить

[Максим Припадчев]

Евгений Петряев ODE (Ordinary differential equation) - это дифференциальное уравнение с одной переменной у вас функция из двух переменных. Вам нужен модуль для двух или более переменных, PDE (Partail differential equation), там же есть функция pdsolve. А функция dsolve предназначена для решения дифференциального уравнения с одной переменной. Так что этот код никак не заставить работать.

[Евгений Петряев]

Максим Припадчев, какой пакет?

[Максим Припадчев]

Евгений Петряев, библиотека sympy доступен прямым импортом, но лучше вот вам https://docs.sympy.org/latest/modules/solvers/pde.html документация по модулю PDE там есть и другие вспомогательные функции для PDE.

[Евгений Петряев]

Максим Припадчев, NotImplementedError: psolve: Cannot solve -2*t*x - 5*t*sin(3*pi*x/2) + Derivative(u(x, t), t) - 9*Derivative(u(x, t), (x, 2)) - 1

[Максим Припадчев]

Евгений Петряев, Ну кода я вашего не видел, как вы все делаете, но ошибку эту для sympy я знаю хорошо. Значит она что делов не будет. Если sympy в состоянии решить уравнение если оно вообще ИМЕЕТ решение, для дифференциальных уравнения это не редкость, направление я вам подсказал, остальное удачи что еще сказать.

[Евгений Петряев]

Максим Припадчев, код в вопросе, просто dsolve заменил на pdsolve, а задачка с умом подобрана умными людьми походу - чтобы ручками решали или там в чем-то еще(что очень сложно) скачивать тяжелый матпакет для других языков

[Максим Припадчев]

Евгений Петряев, ты недооцениваешь sympy, это очень серьезная библиотека, кстати только сейчас обратил внимание у тебя diff и там 2 последним аргументом, это значит производная второго порядка, может я сейчас не помню надо копаться в документации он не умеет для второго порядка решать, в общем надо каждый параметр перепроверять так с наскоку пробовать брать дифференциальное уравнение это безнадега.

[Максим Припадчев]

Евгений Петряев, Вот что ссылку я тебе скинул, в самый низ ссылки спустись там написано, какие уравнения pdsove умеет решать, и все для первого порядка, а у тебя второго оно.

[Максим Припадчев]

Евгений Петряев, Погуглил слегка, вроде как второго порядка pde sympy пока не умеет.

[Евгений Петряев]

Максим Припадчев, ну и на этом спасибо