偏微分方程反问题的数值解法教案
n 1
11tiht
()((0)(1)exsds≈hx+ex+ex(ih)) ∑∫0
22i=11ts
来近似,得到线性代数方程组:
n 1
211jh
h(x0+exn+∑eijhx(ih))=y(jh),22i=1
j=0,1, ,n
来求解x(ih)的近似值xi。下表表示数值解和真解在点t=ih的误差x(ih) xi
n=32 -38.21 50.91 -116.45 1.3.45 -126.87
随着左端积分项计算精度的不断提高,解的误差反而增加。本质原因:第一类Fredholm积分方程是一个不适定问题,同样,Volterra积分方程也是不适定问题。
例1.11 有限维代数方程组的求解
A∈Rn×n,u,z∈Rn,考虑线性代数方程组
Az=u
的解z。
10 当A≠0时, u∈Rn,该方程组存在唯一的解z=A 1u,且解连续依赖于右端项。 20 当A=0时,该方程不是对任意的右端项都有解,且当对某个u0有解的时候,解一定不
唯一。此时问题就是不适定的。
注:该例子表明了不适定性的三个原因在某些条件下的联系。对于本例,只要有了解唯一,就有了解得存在和连续依赖性。该结果在无限维空间的对应表示就是Fredholm选择定理的一个推论。
第二章 预备理论
本章主要介绍有关函数空间、紧线性算子、积分算子、函数逼近等基本概念和性质,这些
内容将是反问题解法的基础。