‹홍익대 2023학년도 39번

기출 홍익대 2023학년도 39번

오류 신고

윗변과 아랫변의 온도가 00, 왼쪽 변과 오른쪽 변의 온도가 처음에 주어진 대로 유지되는 직사각형 판의 각 점에서 평형 상태의 온도 u(x,y)u \left (x, y \right) 는 다음과 같이 주어진다.

  • ∂2u∂x2+∂2u∂y2=0\displaystyle \frac{\partial ^ {2} u} {\partial x ^ {2}} + \frac{\partial ^ {2} u} {\partial y ^ {2}} =0, 0<x<a0<x<a, 0<y<b0<y<b
  • u(x,0)=0u \left (x, 0 \right) =0, u(x,b)=0u \left (x, b \right) =0, 0<x<a0<x<a
  • u(0,y)=F(y)u \left (0, y \right) =F \left (y \right), u(a,y)=G(y)u \left (a, y \right) =G \left (y \right), 0<y<b0<y<b

이를 만족하는 해의 형태는 u(x,y)=∑n=1∞(Ancosh⁡nπxb+Bnsinh⁡nπxb)sin⁡nπyb\displaystyle u \left (x, y \right) = \sum _ {n=1} ^ {\infty} \left (A _ {n} \cosh \frac{n \pi x} {b} +B _ {n} \sinh \frac{n \pi x} {b} \right) \sin \frac{n \pi y} {b} 이다.

다음 중 옳지 않은 것을 고르시오.

  • ①An=2b∫0bF(y)sin⁡nπybdy\displaystyle A _ {n} = \frac{2} {b} \int _ {0} ^ {b} {F \left (y \right) \sin \frac{n \pi y} {b} dy}
  • ②F(y)=sin⁡3πyb\displaystyle F \left (y \right) = \sin \frac{3 \pi y} {b} 이면 A3=1A _ {3} =1 이고 n≠3n \neq 3 에 대해 An=0A _ {n} =0 이다.
  • ③G(y)=0G \left (y \right) =0 이면 모든 nn 에 대해 Bn=0B _ {n} =0 이다.
  • ④F(y)=0F \left (y \right) =0, G(y)=sin⁡3πyb\displaystyle G \left (y \right) = \sin \frac{3 \pi y} {b} 이면 B3=1sinh⁡3πab\displaystyle B _ {3} = \frac{1} {\sinh \frac{3 \pi a} {b}} 이고 n≠3n \neq 3 에 대해 Bn=0B _ {n} =0 이다.