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Por favor me ayudan a descubrir el error

Esto está relacionado con esta cuestión. Si alguien pudiera ayudar a descubrir el error sería realmente hacer que mi día!

Me han hecho de nuevo la pregunta. Y se encontró que las características son, de hecho, $x\pm 2\sqrt{-y}$ para la región de $y<0$.

Y sé que $F(x,y)=f_1(x+2\sqrt{-y})+f_2(x-2\sqrt{-y})$ arbitrarias $f_1,f_2$ es de hecho la solución a la ecuación de $F_{xx}+yF_{yy}+{1\over 2}F_y=0$. (Verificable por sustitución directa en la ecuación.)

Ahora mi problema es que no puedo conseguir la correcta forma canónica $F_{\alpha\beta}=0$ donde $\alpha,\beta=x\pm 2\sqrt{-y}$ respectivamente.

Aquí es lo que he hecho:

$M_\pm={1\over c}(-b\pm\sqrt{b^2-ac})=\mp (-y)^{-1/2}$ Así que las características están dadas por $\alpha=x+2\sqrt{-y}$$\beta=x-2\sqrt{-y}$.

Tenemos $a(x,y)F_{xx}+2b(x,y)F_{xy}+c(x,y)F_{yy}+\cdots=H(x,y)$

y ${a\over c}\partial_{xx}+{2b\over c}\partial_{xy}+\partial_{yy}=(\partial_y-M_+\partial_x)(\partial_y-M_-\partial_x)+({\partial M_-\over \partial y}-M_+{\partial M_-\over \partial x})\partial_x$

donde $(\partial_y-M_+\partial_x)(\partial_y-M_-\partial_x)=-\alpha_x\beta_x(M_+-M_-)^2\partial_{\alpha\beta}-\beta_x(M_--M_+)(\partial_\beta [\alpha_x(M_+-M_-)])\partial_\alpha$

Para esta pregunta en particular he calculado $(\partial_y-M_+\partial_x)(\partial_y-M_-\partial_x)=-4(-y)^{-1}\partial_{\alpha\beta}-2(-y)^{-3/2}\partial_\alpha$

$\implies(\partial_y-M_+\partial_x)(\partial_y-M_-\partial_x)+({\partial M_-\over \partial y}-M_+{\partial M_-\over \partial x})\partial_x=-4(-y)^{-1}\partial_{\alpha\beta}-{3\over 2}(-y)^{-3/2}\partial_\alpha+{1\over 2}(-y)^{-3/2}\partial_\beta$

$\implies 4F_{\alpha\beta}+{3\over 2}(-y)^{-1/2}F_\alpha-{1\over 2}(-y)^{-1/2}F_\beta-{1\over 2}(-y)^{-1/2}F_\alpha+{1\over 2}(-y)^{-1/2}F_\beta=0$

Ver a mi problema? Necesito el $F_\alpha, F_\beta$ lo que se refiere a cancelar. OK, el $F_\beta$ queridos cancelar, pero no la $F_\alpha$.

Gracias de antemano!

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Nic Wise Puntos 4722

¿Por qué no intercambiar los roles de $x$ y $y$? $$\partial_\alpha = \frac12(\partial_x-(-y)^{1/2}\partial_y), \quad \partial_\beta=\frac12(\partial_x+(-y)^{1/2}\partial_y),$$ so $$4F_{\alpha\beta}= (\partial_x-(-y)^{1/2}\partial_y)(\partial_x+(-y)^{1/2}\partial_y)F= F_{xx}+yF_{yy}+(-y)^{1/2}(-y)^{-1/2}\frac12 F_y =0.$$

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