Complex Variables and Partial Differential Equations (3130005)

BE | Semester-3   Winter-2019 | 26-11-2019

Q5) (a)

Using method of separation of variables, solve u x  = 2u t  + u.

Let, ux,y = Xx · Yy = X · Y
 
ux = ux = X' · T  &  ut = ut = X · T'
 
Now, u x  = 2u t  + u
 
 X' · T = 2X · T' + X · T
 
→ Dividing by X · T both the sides,
 
 X' · T X · T = 2 X · T' X · T +  X · T X · T 
 
  X' X = 2  T' T + 1 = K
 
   X' X = K   1 XdX = K dx  log X = Kx + C X = c1 eKx
 
 2  T' T + 1 = K   1 TdT =  K-1 2 dt  log T =  K-1 2 t + C T = c2 e K-1 2 t
 
Solution: 
 
ux,y = X · T =  c1 eKx  c2 e K-1 2 t