1. Trang chủ
  2. » Luận Văn - Báo Cáo

tổng quan về phương trình laplace

10 630 1
Tài liệu đã được kiểm tra trùng lặp

Đang tải... (xem toàn văn)

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Định dạng
Số trang 10
Dung lượng 1,78 MB

Nội dung

trình bày về tổng quan về phương trình laplace

Trang 1

I{t~ilt j/ (bit' ( ;(t(> ,f[ ~c ~O(J/ ,A;j;ryb/l 37z(///t~ 0;;:;

I M()T s6 DINH NGHiA

1 f)illh Ilghfa

- XCl n c RII va h~lIll so u: Q ~ R lhllQc hip c2 (D),

Toan lli' Laplacl; t<ICdl,\11gh~n ham so u (llrqc d!nh nghla bi~i

II

L1:= ~Dk

k=1 lrung cl6 I)~ la cl<,lOham rieng cftp hai,

- 1-)<.10ham rieng co nhi€u ky hi~lI kl1<lc nhall, do d6 L1u c6 th~ dl1"c;Jc

Vl~i x = (XI , " XII)E D,

II

i) L~U (x) = IDk~I(X)

k=1

II) L1U (x) = I ~lI(X) = I ~U(Xl""'XII)

II

iii) L1U(x) =LlIXkXk (x)

k=l

2) nillh Ilgltfu

I-Hu11s(i u dLrl}cgQi la ham di€u boa tren D neu

CIIiI/hie"

. Khi dinh nghla h~un di€u boa, ngLreji ta co lh~ xel h~lI11II c6 gia tr!

pink, lilY nhien lrong lu~n van nay cluing loi chI xer h~lIllsO'u c6 giJ lr! Ll1Lrc,

Trang 2

5t«ldt (f;~~(' f)(~,/ L~C 200/ 2 t/" - 1:'77/ OJ/,:

Trong lu~n van nay,chung loi c~li XCI mi~n xac d!nh clla ham aieu

hoa Iii qp con clla R" vdi n ~ 2,

. Thay VI ghi nhu' (1), ngLt'oi la c6 lh~ ghi la :

"~u bhng 0 lren n"

3 lJillll Ilgllia

- Phlfdng lrlnh Laplace la phlrdng lrlnh co lh,lng

~u (x) =0, vx E n trong lit) n c R" va u la ham s6 din 11m,

- Bil i lOan Dirichlet d6i vdi phlfljng tdnh Laplace Iii bai loan co d~lng nillt' sau :

Tim u E C2 (n) n C (n) lhoa

f~u(x) = 0, vx En

1 u(x) = rex), vx Ean lrong dt) r Iii ham S6l1llrc lien H,IClIen an,

- Hili loan Neumann d6i vdi phl(dng ldnh Laplace la bai lOan co di;lng nhu' sau :

Tim u E C2 (D) n C (D) lh6a

l

~u(X) = 0, vx EQ ,

au

au

lrung J6 g Iii ham s6 IIWc lien t~IClren aD va ~~ (x) la d"to ham clla u ti;lix

Ihcn hlt'dng clia vecW u , vdi u la philp vecW don V!hlt'dng ngoai clia bien

an,

4) Cfllt tllicll

Phlt'dng lrlnh Laplace IllY la plHfl1ng trlnh d~1Oham rieng cd b,ln nhlt'ng ra't quan lH,>ng VI n6 xua't hi~n nhi€u lrong v~t Iy, chang h~ln trang tHrong llnh Ji~n, lH,Jng lnt'ong ,

- Xc [D Iii mQtlllien md, bj ch~n, lien [hong co dura IHrong LInhdi~n,

J-)i9n Ihong qua m~t av bhng ()

Trang 3

~0;(ill }(t~t (Itt A'~c 200/ 3 L/tj;t;1'8n 5n'cvllh %

av

lrong tit) E IiI vecW ClrolIg dC?di~n wrong va u la phap vecltf dOn vi htrdng

n6 11

TheD d!nh 19 Gauss - Green lhl

v

))0 th) divE =0 Iren n

Vdi II IiI di~1I the' lhl E =- 'Vu

SllY ra div (Y'u) =0

Y~Y 0.11=() Ircn Q

- Trong cac tHrong khac, vi~c thie't l~p pln((jog trtnh Laplace tt((jog tt.!' nhlr trung In'-ling nnh di<:;n

J) nillll l.y:

XcI hili 10<ln ll\ll1l E C2 (R'\ {OJ) th6a

f L1u(x)=O, VxERn\{O)

l

-::;- + C, o:?:-

Ixlll lrung (II) h,c lit cac hang so

CIl "ollg millil

Ch(fng l11inh clla dinh 19 nay dtrdc lrlnh hay d lrang 21 cuon sach [11

2) nillll Ii:

B(O,r)= Ix E l{": x 1< r}

Trang 4

I ({(.bIt f/ /Z II {'((D J[ 9G!!OO I 4 ~Ajl(;jlg'/t 5fZtt'/tjz %

{

L'lll(X)= 0, Vx E 13(0,r)

HeX) = rex), Vx E 8B(0,r)

lrong lh) ria ha m lien ll,c L1'enbien aB

Nghiqm lIEC\B)nC(B) clla bai loan Hl LIllYnhal va Cl) bi6u lht(c lren B(O,1') nluf sall

') 11

2

lICK)=- f f(~)dS(~) , Vx E B(O,r)

(Dr

I I

u

lrong d6 (t) IA di~n lich clla m~Hcall odn vi 813,

C{)ng Ihu'c clla 1I d lfen ciL(ejcgqi la c!lfC.kgqi li\ c6ng lhtfe Heh phan

Poisson, nell dall'J(~,x)= ~ r x Ihl c6ng Lhtfc(ren LrdIhanh

mr I~-xlll

lICK)= f H(~,x)r(~)dS(~)

1~I=r

(,/ut Ilticlt: Trong lrt(dng helP n=2 lhl II c6 IhtS Viellheo lqa 00 Cl,fCnht(

sall

I 211 ] - 1'2

lIeI', 0) = f i«p)d(p

2IT n 1'2+] - 2rcos(8 -tp)

,'V(r,8) E [0,1 )x[O,2IT)

Chu'ng minh cLia u!nh 19 lren du'cjc Irlnh bay d lrang JO7, quyGn sach 121

Clllt tlticlt:

Tinh chflL clia H nlllr SilU

(a) II(~, x) E COO

(h) L'lJI (~, x) = 0

(c) fH(~,X)dS~ = I

1~I=r

(LI)H(~,x»Oneu kl =r, Ix I <I'

(c) Nell I~I = r, khi 06 lim H(~,x) = 0

X-7~

Ixl<r

neB kl~r, Ixl*r,~*x

Hell Ixl*r, I~I =r

neB I xl < 1'

Trang 5

"Y;;rf/I 'Pr(~i (0(;0 Yt(;c 200/ 5 ejtj:;t;;yJn ,71:a?th c;{i

{~E /(11: I~I =l' va I~ - ~I> 0 > O},vdi 0 Hiso dl(ongtoy y,

~ ~', ~,." ;:: ,

III MOT SO TINH CHAT CUA HAM DIEU HOA.

1 Dfllit l.v(cong tlnk gici trj trung binh) :

Di~u kil$n dn va au d6 II Iii hiim so' di~ll hoa tren £1Ia

HeX)= ~I-I fu(~)dS~, VB (x, 1') C £1

cur

3B(x,r)

trung d6 U)Iii di~n rich clia m~t dll dcln vi va C0l,n-1la di~n rich clia m~t du ban kinh L

Cflli thieh:

Ne'u linh trung blnh rhea rich phan kh6i thl ham oi~u hoa v~n thoa, tac

Iii

ll(X) = ~ fu(y)dy

Vel') l3(x,r) trung (\() V (r) ILlth6 tich clia CIliadu ban kinh r .

Cflli'llg millh

Binh Iy tren Ol(QCchang minh a trang 25, sach [1]

2 Hillh if' (nguyen l.vqtc ([{Ii):

ch~n R").

a) Khi (\()

max u = max u

b) NcLin Iii l~p lien thong va t6n t~lix" E Q saG cho

u(x,,) = nE~xu

Q

Khi d() II la hiu11hang tren £1,

Chli'llg millh

Trang 6

:£~~l;t ')/(Z~('6r~o (7f~c 200/ 6

L/):?':!Ie'7t~ c/ /l{!//lh f/ it,

Dinh Iy Lren cfL(c.Jcch(tng minh d trang 27, sach [I]

3, Vi/lh ij (nguyen ly q(C liiu) :

Gi~1sli' [I E Cl(D.) n c (D.)

neR",

LI(Xo)= nun u ,

n

khi de) LI lil hill11 hang tren n,

4 j-Ji/lh iy (djnh ly Harnack) :

Giii sLl'n lil L~p md lien Lhong Lrong Rn, K la t~p compact nam trong n, Khi dt) tl)n Lai hang so c E (0,1) sao cho,

LI(X) I cS;-S,-Hey) c

Xcm trang 33, sach [I]

5 fJi/lh i5'(nguyen ly Harnack) :

boa Lang Ll'fngditSm Lren D.

Khi dt), mollrung hai lnWng hCJpsau xay ra

a) VXEn, LIllI(X) -+ + (f.)khi m -+ 00,

h) '1\111Lai1110tham s611 cli611boa lren n sao cho lulu} h0i tl,ld6u v6 u

tren mqi L0P compact Ken,

UaL VII'= [l1I1-[ll+llhl vwdlWng vt1i mqi m

a)CJiii sLi'lAn t(,li XEn lh6a LI1I\(X)-++00khi m-++oo:

Trang 7

.Z ;~i/t '1ft ~t '(ftO (;(~c !lOOI 7 J'f;1~cYiJ~t 5flw/l1Z c;:;

Cui Y LllY9 LhllQc Q

T~p K={x,y} Iii t~p compacL tmng Q

1\p dl,lng djnh 19 Harnack(djnh 19 1I1.4-chlrdng I) dol vdi K ,t6n t~i hang s6 C E( 1,0) Lhoa

"dI11E N , C vlllx) < vlIlY)

SlIY ra C(UlIlX)-lIl(X)+I) < ulI,(Y)-UI(Y)+1

C(uII1(x)-ul(x)+I) +lll(Y) -I < 1l1ll(Y) Klli I1I *CIJLhi vii tnli Lien ra vo clfc ,do d6 um(Y) *CIJ

h)Gi,1 sll' lim llllJ(x) t6n t<.lihall h~ln vdi I11qiXEQ :

111~ ex)

1)~L u(x)= lim Ulll (x)

m~oo

Coi K I~lL~p compact toy ylrang Q

c6 dinh xEK.

1'6n L<.lihang so cE(1,CIJ) thoa bat d~ng lh((c Harnack(djnh 19 111.4-chl(l1ng I)

I

"dYEK, "d111>1,(ll'll-llj)(Y)::; -(UII1-Uj)(X)

c

I IlIllI(y)-uj(y)1 ::; -IUIlI(X)-llj(x)1

c

Chu m *(/.) ,La Ul(}C

] IU(Y)-llj(y)1 ::; -lll(X)-Uj(x)1

C

1)0 dt')

c

=> IlI(Y)-Uj(Y) < £

V~Y U lien LlJCJ~u Lren K

0

6 Dj/llllj:

Trang 8

~Yi~(t/t 'f;t~( '(~(~O,/f;,c 200/ 8 A;~t;!Iblt $CVltA: ni

Khi lit>

a) 1I I~Ih~lll1 giiii lieh lren O

h) Vdi a lOYYlhllQC 0, l6n l~i mQl Ian c~n Va clia a sao cho chlloi

Toylor clla 1Ih()i ll.1llly~l d6i va d6u lrong Ian c~n Va.

Chlloi Taylor clia II l~liJan c~n clia a la

00 D(xlI(a)

I(XI=o .

hoac viet dieh khac nhl( sall

00

III=0

lrung lit') Pili(x - a) = LCo:.cx - a)(:(

lal=m c)1:)a llllk Pili trong khai tri€n clia ham di6u hoa u cling la ham di6u boa lren V"

Dinh Iy lren dU\5cch((ng minh IH5ilrang 31, sliGh III va trang 24 sliGh 13\.

IV TiNH IHJY NHAT CUA NGHII~M

1) lJj/l1t (v :

Giii Sll'0 la t~p md hi ch~n hong nil va fEC(aO)

gia lrj bien Dirichlet

{

.6.1I= 0 lre n 0

U = f lfen 00

CIUI/lg 11li/lh

Xcm lrang 28, s,'ich 11],

2 lJjlllt i}:

Trang 9

h;(illfrt~f (rt<, jit;(; J!OO/ 9 J(y-":jl6'lt ,I" L7lilV/lli v-v: OJ/,: f/ t'i

Giii sll' Q fa l~p md, bi ch~n, lien thong trong RI1va r E C(Q),

Xet nghiQl11u E C2(Q) aD'i voi bai loan gia lri bien Neumann

{

du

J' ~

an.

du

h~lIl1hang,

C/Hlllg lIlillh

Vdi lI, v E C2( Q), lheo c6ng lh((c Green la c6

XC! v = II va u la ham di~u h6t\ (ham c6 ~u ::: 0) lhl cong thac tren trd

lha nl!

fL

f

du

Xi du

Ncli f=() lhl ~ lriet lieu bien aD ,do d6

II

ni=l

lLi'c 1[11I 1[\ ham hang tren 0.,

Gia sLYhai lOan Neuman c6 hai nghi~m u\, U2 E (D),

h' I ' I,'" I ' C ?(n.) " dll ~ b'~

I-)al 1I::: lI, - lh t 1 1(\)11(leu 10a u E -~.! va co -::: 0 lren ten

aD.

Thcn kC'll1l1ii clia bl(OC 1 lhlula ham hang lren D,

0

Trang 10

,~L~t;t 'f(l~{ '0(~(, i/i'~D 20[J! 10 ,A;~,,?g1t 3,icMIZ %

('1111thich: Xet vdi bai loan ghl trj bien Dirichlet dO'i vdi mi<snngoai

clla 0 (vdi 0 la t~p md, lien th6ng, bi ch~n trong R")

{

llU = 0 u=f

tren tren

1(11\0

an

Bai Loan tren c() the c6 nhi~l1 nghi~lp Chung toi trlnh bay chi tie't d chl((jng 4

V TINH TON Tl}I CUA NGHII}:M:

- Xc Lba i to,ln Dirichlet tren mi<snn

fllu =0 Lren n

(llicn ltlc lren bien an)

- Trung Lll((Jng IH.jpn la qua call B(O, r) thl bEd Loan LIen c6 nghi~m Lluynhfll va hi611Lhacciia nghi~m da dl((JCtrinh bay trong dint 1911.2.

dura chac c() nghi~m l:)i~u ki~n v~ n de bai Loan c() nghi~m se dl(CJCtrinh bay chi tiel Lrung d1l(Ong 3

Ngày đăng: 17/04/2013, 20:36

TỪ KHÓA LIÊN QUAN

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

TÀI LIỆU LIÊN QUAN

w