Saturday, July 5, 2014

tw01 Laplace01 算子 偏微分方程粗 是把左邊的微分組合解釋為沿(a, b) 方向的“方向微分”,


http://w3.math.sinica.edu.tw/math_media/d243/24302.pdf




沿(a, b) ”,




s


u(x1 + sa, x2 + sb), u 沿(a, b)









.


圓、

, 是怎? 這麼分又


? , 慮最的情,


u = u(x1, x2) 兩個, 並且滿足一


()


aux1 + bux2 = 0, (1.1)


其中a, b 為常數, ux1 = @u

@x1


, ux2 = @u

@x2




解這類的方法是


沿(a, b) ”, s


u(x1 + sa, x2 + sb), u 沿(a, b)





d


ds

u(x1 +sa, x2 +sb) = aux1 +bux2 = 0.


由此, 推得條直{(x1 +as, x2 +


bs) : −∞ < s < ∞} , u 是常數。反

, u 是常數, 滿


(1.1)


, 難一點(


)


aux1x1 + bux1x2 + cux2x2 = 0, (1.2)


其中a, b, c 為常數, ux1x1 = @2u

@x1@x1



,

ux1x2 = @2u

@x1@x2


, . . .(1.2)

想法是合分兩個


。如次方


2 + + c = 0 (1.3)


兩實λ1 λ2, 則可將(1.2)


0 = aux1x1 + bux1x2 + cux2x2


= a





"



∂x1


(ux1 λ1ux2)


λ2




∂x2


(ux1 λ1ux2)





#


a(




∂x1 λ2




∂x2



)

(




∂x1 λ1




∂x2


)u.


式最後一項的方式分作

, (1.2) 沿(1,λ1)


向作, 沿(1,λ2) 向作分。分

仿(1.1) 的方法, (1.2)




λ1, λ2 數時,

法或慮方(1.2)此時,

質表現得不同。為此, λ1, λ2


不同可將(1.2) 三類(


a, b, c ):





17


18 學傳243期民899


(1) λ1 6= λ2 為相異, b2 4ab >


0, ;

(2) λ1 = λ2 , b2 4ab = 0,


;

(3) λ1 λ2 數時, b2 4ab < 0,


;


性方


aux1x1 + bux1x2 + cux2x2 + dux1


+eux2 + f = 0,


據最a, b, c


依同樣方法三類來和




ax21


+ bx1x2 + cx22


+ dx1 + ex2 + f = 0.


致的b24ac > 0,= 0,< 0 應的


, 圓。


分別x22


x21


= 1, x2 x21


= 0


x21


+ x22


= 1慮常數項部, 相應的


分別


() ux2x2 ux1x1 = 0


熱方() ux2 ux1x1 = 0

Laplace() ux1x1 + ux2x2 = 0.


這三程進一步性,看本期


的文


數的增加或方次數


, 三種再也不

有情形, 重要例子仍歸於

中。以Laplace 程而言, n

空間然推廣是


ux1x1 + ux2x2 + ・ ・ ・ + uxnxn = 0.


, 們以@2


@x2






1


+ @2


@x2






2


+・ ・ ・+ @2


@x2





n


運算, Laplace , 並將



u = 0.


n 性方





X


1i,jn


aijuxixj +





X


1in


biuxi + cu = f



(1.4)

樣的, aij

。在個合理的,


該隨動。





P


aijuxixj




u , 便(1.4)


充分: 存在λ > 0



使

X


1i,jn


aijξiξj λ





X


1in


ξ2


i (1.5)


所有(ξ1, ξ2, . . . , ξn) Rn ,


(aij)n×n 是正


(1.4) x = (x1, . . . , xn)


, 一點x ,

(1.5) 。對於更性方,


經驗上來, 該要滿足類


(1.5) 的條件。因,


出來, 運算@

@xi


ξi

, u , 樣得的數對任何


(ξ1, . . . , ξn) 6= (0, . . . , 0), Rn, 會是


, 便。對非線性方,


們利, 性方, 再以


性方

No comments:

Post a Comment