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nagami木蟲 (正式寫手)
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[交流]
所知的偏微分方程的幾種定性方法 已有4人參與
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大量的數(shù)學(xué)物理方程的推到,依賴于守恒律以及某些對稱性假設(shè)的結(jié)果,所以很大程度上方程的推到變得簡單(相對于求解)。事物的兩面性告訴我們,求解PDEs將必然耗去我們大量的時間和精力。相反,如果有另一種方式,使得詮釋物理過程在數(shù)學(xué)上變得異常復(fù)雜,那對于可解的問題是否將變得簡單化。。。。。 1.Hilbert space method 關(guān)于微分算子的一種自然的表述應(yīng)該是廣義函數(shù)下的解釋。因而PDEs被理解為廣義函數(shù)空間中的一個元,其實是檢驗函數(shù)空間的歸納極限拓撲使得微分運算暢通無阻,而且還保持TVS的完備性。由于大量的函數(shù)空間的對偶空間可以被嵌入在廣義函數(shù)空間里面,所以PDEs可以被理解為一種對偶形式。Hilbert space 一方面是自對偶的,另一方面有一個自然的內(nèi)積結(jié)構(gòu)與物理的能量觀念對應(yīng)。所以大量的力學(xué)及物理問題可由變分不等方程描述。熱學(xué),彈性,粘彈性,塑性,各種摩擦問題,Bingham流體,電磁,etc 當然一般不能在廣義函數(shù)空間下面討論這類問題,一個重要的困難在于乘法運算。還好我們有局部可積函數(shù)對應(yīng)的廣義函數(shù),加入范數(shù)結(jié)構(gòu),就變得十分有用。一個著名的例子就是Sobolev space。確定在什么樣的空間下面討論PDEs的解,這是首先面對的大問題。。。 此外,還有非齊次問題,邊界的幾何條件,etc 相當長遠的路。。。。 2.Weak convergence method 脫離Hilbert space的良好結(jié)構(gòu),這是Banach space中求解PDEs的另一種方法。具體不知,無限維Banach space中單位球緊性缺失,必須要考慮各種各樣的弱拓撲了。通常是選擇使得連續(xù)線性泛函族(范拓撲下)保持連續(xù)的最弱拓撲。一系列的討論自然就來了,緊性,可分性,etc 倘若掌握了這種方法的精髓,想必十分強大。 3.Fixed point methd 為了說明某些存在性問題,除了緊性,fixed point 的觀點另辟蹊徑。一般有metrix fixed point theorem,但最著名也是最有影響的是topological fixed point theorem。這年頭,拓撲化視乎是個趨勢。與拓撲相關(guān)的結(jié)果一般具有可遺傳性,就是在同胚下保持某種不變性,這里我們說的是不動點存在性。各種延拓的定理在此表現(xiàn)得異常強大。PDEs問題以另一種角度被解釋了,我們可以在normed space下考慮這類問題,直接求解算子方程的強大工具,這是代數(shù)拓撲的魅力啊?上,一般我們很難獲得迭代格式用于計算機計算。魚和熊掌不可兼得吧。。。 應(yīng)該還有其他的各類方面,請各種蟲友,列舉一二,希望通俗易懂點的,交流交流。。。 ![]() ![]() 大概還有 4.Lie group method 李群分析與PDEs,有一些書講這個,比如“瑞典人Nail H. Ibragimov編寫的李群分析與偏微分方程關(guān)系式之手冊” [ Last edited by nagami on 2013-12-9 at 16:11 ] |

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