Conditions aux limites de Dirichlet

En mathématiques, une condition aux limites de Dirichlet est imposée à une équation différentielle ou à une équation aux dérivées partielles lorsque l'on spécifie les valeurs que la solution doit vérifier sur les frontières/limites du domaine.

Dans le cas d'une équation différentielle telle que

$\frac{d^2y}{dx^2} + 3 y = 1$

sur l'intervalle $[0,1]$ la condition aux limites de Dirichlet s'exprime par :

y (0) = α 1

y (1) = α 2

où $α 1$ et $α 2$ sont deux nombres donnés.

Pour une équation aux dérivées partielles sur un domaine $\Omega\subset R^n$ telle que

Δ y + y = 0

(où $Δ$ exprime le Laplacien), la condition aux limites de Dirichlet s'exprime par :

$y(x) = f(x) \quad \forall x \in \partial\Omega$

où $f$ est une fonction connue définie sur la limite ∂Ω.

La condition aux limites de Dirichlet est sans doute l'une des conditions aux limites les plus faciles à comprendre, mais il existe d'autres conditions possibles. Par exemple les conditions aux limites de Neumann ou les conditions aux limites mixtes qui sont une combinaison des conditions de Neumann et Dirichlet.

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Catégorie : Conditions aux limites

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