Главная > Эллиптические дифференциальные уравнения с частными производными второго порядка
НАПИШУ ВСЁ ЧТО ЗАДАЛИ
СЕКРЕТНЫЙ БОТ В ТЕЛЕГЕ
<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Пред.
След.
Макеты страниц

Распознанный текст, спецсимволы и формулы могут содержать ошибки, поэтому с корректным вариантом рекомендуем ознакомиться на отсканированных изображениях учебника выше

Также, советуем воспользоваться поиском по сайту, мы уверены, что вы сможете найти больше информации по нужной Вам тематике

ДЛЯ СТУДЕНТОВ И ШКОЛЬНИКОВ ЕСТЬ
ZADANIA.TO

3.1. Слабый принцип максимума

Для многих приложений достаточно следующего слабого принципа максимума.

Теорема 3.1. Пусть эллиптический оператор в ограниченной области 12. Предположим, что и и что

тогда максимум (минимум) функции и в 12 достигается на т. е.

Утверждение остается в силе, если предполагать только локальную ограниченность в 12 отношений например, достаточно, чтобы Если же не предполагать непрерывность и в 12, то вместо (3.5) справедливо равенство

Доказательство. Легко видеть, что если в 12, то справедлив сильный принцип максимума, означающий, что функция и не может иметь внутренний максимум в 12. В каждой точке внутреннего максимума справедливы соотношения матрица неположительна. Однако, поскольку в силу эллиптичности оператора матрица положительна, то а это противоречит неравенству (Отметим, что проведенные рассуждения используют только полуопределенность матрицы

В силу условия (3.3) имеем Так как то существует такая достаточно большая постоянная у, что

Следовательно, для любого в Я выполняется неравенство Поэтому в силу доказанного ранее

Устремляя получим равенство что и утверждалось в теореме.

Замечание. Из доказательства видно, что утверждение теоремы справедливо при следующих более слабых предположениях: матрица неотрицательна и для некоторого к отношение локально ограничено.

Для удобства введем следующую терминологию, связанную с принципом максимума. Функцию удовлетворяющую равенству (неравенству неравенству в , будем называть решением (субрешением, суперрешением) уравнения в . В случае, когда оператор является лапласианом, введенные понятия переходят соответственно в понятия гармонической, субгармонической и супергармонической функции.

Рассмотрим теперь более общий случай: в . Обозначим через подмножество , на котором Ясно, что если в , то Поэтому максимум и на должен достигаться на и следовательно, на Полагая тогда мы получаем следующее утверждение.

Следствие 3.2. Пусть оператор эллиптичен в ограниченной области . Предположим, что и и в выполняются неравенства

тогда

Если , то

Из существования положительных собственных значений к задачи на следует, что для операторов с положительным коэффициентом с это утверждение, вообще говоря, неверно.

Непосредственным и важным применением слабого принципа максимума является вывод теорем единственности и теорем о непрерывной зависимости решений от их граничных значений. Из следствия 3.2 автоматически следуют теоремы единственности решения классической задачи Дирихле для оператора и принцип сравнения, являющиеся типичной формой применения этого следствия.

Теорема 3.3. Пусть оператор эллиптичен в и пусть Предположим, что функции и и и, принадлежащие , удовлетворяют равенствам на . Тогда Если на

1
Оглавление
email@scask.ru