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Contents
Preface 1
I Practices 3
1 Introduction to PDE 4
1.1 Solved Problems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
1.2 Supplementary Problems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
2 First-order linear equations 9
2.1 Solved Problems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
2.2 Supplementary Problems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
3 Classification of second order linear PDEs 16
3.1 Solved Problems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
3.2 Supplementary Problems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
4 Flows, Vibrations and Diffusions 24
4.1 Solved Problems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
4.2 Supplementary Problems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
5 Boundary and initial conditions 28
5.1 Solved Problems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
5.2 Supplementary Problems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
6 Wave Equation 31
6.1 Solved Problems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
6.2 Supplementary Problems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
7 The Diffusion Equation 44
7.1 Solved Problems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
7.2 Supplementary Problems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
8 Initial Boundary Value Problem for the Wave Equation 47
8.1 Solved Problems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
8.2 Supplementary Problems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57
9 The Heat Equation 59
9.1 Solved Problems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59
9.2 Supplementary Problems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64
iii