00001
00002
00003
00004
00005
00006
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00010
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00018
00019
00020
00021
00022
00023 char helmholtz_minus_mat_C[] = "$$" ;
00024
00025
00026
00027
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00029
00030
00031
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00048
00049
00050
00051
00052
00053
00054
00055 #include <stdlib.h>
00056
00057 #include "matrice.h"
00058 #include "type_parite.h"
00059 #include "proto.h"
00060 #include "diff.h"
00061
00062
00063
00064
00065
00066 Matrice _helmholtz_minus_mat_pas_prevu(int, int, double, double, double) {
00067 cout << "Helmholtz minus : base not implemented..." << endl ;
00068 abort() ;
00069 exit(-1) ;
00070 Matrice res(1, 1) ;
00071 return res;
00072 }
00073
00074
00075
00076
00077
00078 Matrice _helmholtz_minus_mat_r_chebu (int n, int lq, double alpha,
00079 double, double masse) {
00080
00081 assert (masse > 0) ;
00082
00083 Matrice res(n-2, n-2) ;
00084 res.set_etat_qcq() ;
00085
00086 double* vect = new double[n] ;
00087 double* vect_bis = new double[n] ;
00088 double* vect_dd = new double[n] ;
00089
00090 for (int i=0 ; i<n-2 ; i++) {
00091
00092 for (int j=0 ; j<n ; j++)
00093 vect[j] = 0 ;
00094 vect[i] = 2*i+3 ;
00095 vect[i+1] = -4*i-4 ;
00096 vect[i+2] = 2*i+1 ;
00097
00098 for (int j=0 ; j<n ; j++)
00099 vect_bis[j] = vect[j] ;
00100
00101 d2sdx2_1d (n, &vect_bis, R_CHEBU) ;
00102 mult2_xm1_1d_cheb (n, vect_bis, vect_dd) ;
00103
00104
00105 for (int j=0 ; j<n ; j++)
00106 vect_bis[j] = vect[j] ;
00107 sx2_1d (n, &vect_bis, R_CHEBU) ;
00108
00109 for (int j=0 ; j<n-2 ; j++)
00110 res.set(j,i) = vect_dd[j] - lq*(lq+1)*vect[j]
00111 - masse*masse*vect_bis[j]/alpha/alpha ;
00112 }
00113
00114 delete [] vect ;
00115 delete [] vect_bis ;
00116 delete [] vect_dd ;
00117
00118 return res ;
00119 }
00120
00121
00122
00123
00124
00125
00126 Matrice _helmholtz_minus_mat_r_cheb (int n, int lq, double alpha, double beta,
00127 double masse) {
00128
00129 assert (masse > 0) ;
00130
00131 double echelle = beta / alpha ;
00132
00133 Matrice dd(n, n) ;
00134 dd.set_etat_qcq() ;
00135 Matrice xd(n, n) ;
00136 xd.set_etat_qcq() ;
00137 Matrice xx(n, n) ;
00138 xx.set_etat_qcq() ;
00139
00140 double* vect = new double[n] ;
00141
00142 for (int i=0 ; i<n ; i++) {
00143 for (int j=0 ; j<n ; j++)
00144 vect[j] = 0 ;
00145 vect[i] = 1 ;
00146 d2sdx2_1d (n, &vect, R_CHEB) ;
00147 vect[i] -= masse*masse*alpha*alpha ;
00148 for (int j=0 ; j<n ; j++)
00149 dd.set(j, i) = vect[j]*echelle*echelle ;
00150 }
00151
00152 for (int i=0 ; i<n ; i++) {
00153 for (int j=0 ; j<n ; j++)
00154 vect[j] = 0 ;
00155 vect[i] = 1 ;
00156 d2sdx2_1d (n, &vect, R_CHEB) ;
00157 vect[i] -= masse*masse*alpha*alpha ;
00158 multx_1d (n, &vect, R_CHEB) ;
00159 for (int j=0 ; j<n ; j++)
00160 dd.set(j, i) += 2*echelle*vect[j] ;
00161 }
00162
00163 for (int i=0 ; i<n ; i++) {
00164 for (int j=0 ; j<n ; j++)
00165 vect[j] = 0 ;
00166 vect[i] = 1 ;
00167 d2sdx2_1d (n, &vect, R_CHEB) ;
00168 vect[i] -= masse*masse*alpha*alpha ;
00169 multx_1d (n, &vect, R_CHEB) ;
00170 multx_1d (n, &vect, R_CHEB) ;
00171 for (int j=0 ; j<n ; j++)
00172 dd.set(j, i) += vect[j] ;
00173 }
00174
00175 for (int i=0 ; i<n ; i++) {
00176 for (int j=0 ; j<n ; j++)
00177 vect[j] = 0 ;
00178 vect[i] = 1 ;
00179 sxdsdx_1d (n, &vect, R_CHEB) ;
00180 for (int j=0 ; j<n ; j++)
00181 xd.set(j, i) = vect[j]*echelle ;
00182 }
00183
00184 for (int i=0 ; i<n ; i++) {
00185 for (int j=0 ; j<n ; j++)
00186 vect[j] = 0 ;
00187 vect[i] = 1 ;
00188 sxdsdx_1d (n, &vect, R_CHEB) ;
00189 multx_1d (n, &vect, R_CHEB) ;
00190 for (int j=0 ; j<n ; j++)
00191 xd.set(j, i) += vect[j] ;
00192 }
00193
00194 for (int i=0 ; i<n ; i++) {
00195 for (int j=0 ; j<n ; j++)
00196 vect[j] = 0 ;
00197 vect[i] = 1 ;
00198 sx2_1d (n, &vect, R_CHEB) ;
00199 for (int j=0 ; j<n ; j++)
00200 xx.set(j, i) = vect[j] ;
00201 }
00202
00203 delete [] vect ;
00204
00205 Matrice res(n, n) ;
00206 res = dd+2*xd - lq*(lq+1)*xx;
00207
00208 return res ;
00209 }
00210
00211
00212
00213
00214
00215
00216
00217 Matrice _helmholtz_minus_mat_r_chebp (int n, int lq, double alpha, double, double masse) {
00218
00219 if (lq==0) {
00220 Diff_dsdx2 d2(R_CHEBP, n) ;
00221 Diff_sxdsdx sxd(R_CHEBP, n) ;
00222 Diff_id xx (R_CHEBP, n) ;
00223
00224 return Matrice(d2 + 2.*sxd -masse*masse*alpha*alpha*xx) ;
00225 }
00226 else {
00227 Matrice res(n-1, n-1) ;
00228 res.set_etat_qcq() ;
00229
00230 double* vect = new double[n] ;
00231
00232 double* vect_sx2 = new double[n] ;
00233 double* vect_sxd = new double[n] ;
00234 double* vect_dd = new double[n] ;
00235
00236 for (int i=0 ; i<n-1 ; i++) {
00237 for (int j=0 ; j<n ; j++)
00238 vect[j] = 0 ;
00239 vect[i] = 1. ;
00240 vect[i+1] = 1. ;
00241
00242
00243 for (int j=0 ; j<n ; j++)
00244 vect_dd[j] = vect[j] ;
00245 d2sdx2_1d (n, &vect_dd, R_CHEBP) ;
00246 for (int j=0 ; j<n ; j++)
00247 vect_sxd[j] = vect[j] ;
00248 sxdsdx_1d (n, &vect_sxd, R_CHEBP) ;
00249 for (int j=0 ; j<n ; j++)
00250 vect_sx2[j] = vect[j] ;
00251 sx2_1d (n, &vect_sx2, R_CHEBP) ;
00252
00253 for (int j=0 ; j<n-1 ; j++)
00254 res.set(j,i) = vect_dd[j] +2*vect_sxd[j] - lq*(lq+1)*vect_sx2[j] - masse*masse*alpha*alpha*vect[j] ;
00255 }
00256 delete [] vect ;
00257 delete [] vect_sx2 ;
00258 delete [] vect_sxd ;
00259 delete [] vect_dd ;
00260
00261 return res ;
00262 }
00263 }
00264
00265
00266
00267
00268
00269
00270
00271
00272 Matrice _helmholtz_minus_mat_r_chebi (int n, int lq, double alpha, double, double masse) {
00273
00274 if (lq==1) {
00275 Diff_dsdx2 d2(R_CHEBI, n) ;
00276 Diff_sxdsdx sxd(R_CHEBI, n) ;
00277 Diff_sx2 sx2(R_CHEBI, n) ;
00278 Diff_id xx(R_CHEBI, n) ;
00279
00280 return Matrice(d2 + 2.*sxd - (lq*(lq+1))*sx2- masse*masse*alpha*alpha*xx) ;
00281 }
00282 else {
00283 Matrice res(n-1, n-1) ;
00284 res.set_etat_qcq() ;
00285
00286 double* vect = new double[n] ;
00287
00288 double* vect_sx2 = new double[n] ;
00289 double* vect_sxd = new double[n] ;
00290 double* vect_dd = new double[n] ;
00291
00292 for (int i=0 ; i<n-1 ; i++) {
00293 for (int j=0 ; j<n ; j++)
00294 vect[j] = 0 ;
00295 vect[i] = (2*i+3) ;
00296 vect[i+1] = (2*i+1) ;
00297
00298
00299 for (int j=0 ; j<n ; j++)
00300 vect_dd[j] = vect[j] ;
00301 d2sdx2_1d (n, &vect_dd, R_CHEBI) ;
00302 for (int j=0 ; j<n ; j++)
00303 vect_sxd[j] = vect[j] ;
00304 sxdsdx_1d (n, &vect_sxd, R_CHEBI) ;
00305 for (int j=0 ; j<n ; j++)
00306 vect_sx2[j] = vect[j] ;
00307 sx2_1d (n, &vect_sx2, R_CHEBI) ;
00308
00309 for (int j=0 ; j<n-1 ; j++)
00310 res.set(j,i) = vect_dd[j] +2*vect_sxd[j] - lq*(lq+1)*vect_sx2[j] - masse*masse*alpha*alpha*vect[j] ;
00311 }
00312 delete [] vect ;
00313 delete [] vect_sx2 ;
00314 delete [] vect_sxd ;
00315 delete [] vect_dd ;
00316
00317 return res ;
00318 }
00319 }
00320
00321
00322
00323
00324
00325
00326
00327 Matrice helmholtz_minus_mat(int n, int lq,
00328 double alpha, double beta, double masse,
00329 int base_r)
00330 {
00331
00332
00333 static Matrice (*helmholtz_minus_mat[MAX_BASE])(int, int,
00334 double, double, double);
00335 static int nap = 0 ;
00336
00337
00338 if (nap==0) {
00339 nap = 1 ;
00340 for (int i=0 ; i<MAX_BASE ; i++) {
00341 helmholtz_minus_mat[i] = _helmholtz_minus_mat_pas_prevu ;
00342 }
00343
00344 helmholtz_minus_mat[R_CHEB >> TRA_R] = _helmholtz_minus_mat_r_cheb ;
00345 helmholtz_minus_mat[R_CHEBU >> TRA_R] = _helmholtz_minus_mat_r_chebu ;
00346 helmholtz_minus_mat[R_CHEBP >> TRA_R] = _helmholtz_minus_mat_r_chebp ;
00347 helmholtz_minus_mat[R_CHEBI >> TRA_R] = _helmholtz_minus_mat_r_chebi ;
00348 }
00349
00350 Matrice res(helmholtz_minus_mat[base_r](n, lq, alpha, beta, masse)) ;
00351 return res ;
00352 }
00353