Складывая (4.2) и (4.3) и вводя обозначение
получим
Выберем функцию так, чтобы Тогда решение задачи (4.1) можно представить в виде
Определение. Функция называется функцией Грина оператора и для внутренней задачи Дирихле в области если она удовлетворяет условиям:
где решение уравнения всюду в
Вопрос о построении функции Грина сводится к решению однородного уравнения
со специальным граничным условием на
где
Аналогичным образом вводится функция Грина для второй и третьей краевых задач.
Отметим (без доказательства), что функция Грина краевой точки для оператора в области существует только в том случае, когда не совпадает ни с одним собственным значением соответствующей задачи Штурма-Лиувилля в области т. е. область для которой строится функция Грина, является нерезонансной для данного значения
Функция Грина для оператора определяется аналогично. Но для этого оператора функция Грина существует при всех х для любой поверхности Ляпунова. Это связано с тем,
что оператор Лапласа для первой, второй и третьей краевых задач (третьей — при отрицательных собственных значений не имеет.