一类Hammerstein型积分方程及其应用

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Hammerstein型非线性积分方程的一种数值新 方法

Hammerstein型非线性积分方程的一种数值新 方法

假设算子 ki 满足 Lipschitz 条件如下
kiϕ1 − kiϕ ≤ M i ϕ1 − ϕ2
常量 0 < M i < 1 ,之后等式(4)在 Hilbert 空间 H [ a, b ] 有唯一解。 证明:假设
T = f ( ) + kiϕ iϕ
i
然后等式(4)被改写为
ϕ ( i ) = Tiϕ
对于 ∀ϕ1 , ϕ2 ∈ H [ a, b ] ,我们有
Tiϕ1 − Tiϕ2 = kiϕ1 − kiϕ ≤ M i ϕ1 − ϕ2
ϕ ( x ) ,并且 ϕ ( x ) 满足 ϕ ( i ) = Tiϕ , i = 1, 2, , n 。
系列积分算子的和表示,即
方程 ϕ = T0ϕ 在 H [ a, b ] 上有唯一解 这里算子 Ti ( i = 0,1, 2, , n ) 是收缩算子。基于 Banach 不动点定理,
( hξ )
dnΩ n ! dy n
n
+ Rn (θ k , h, ξ ) ,
y = xk
(8)
Rn (θ k , h, ξ ) =
因此算子 ( k0ϕ ) ( x ) 近似为
( hξ ) d n+1Ω ( n + 1)! dy n+1 y=θ
n +1
, xk ≤ θ k ≤ xk + hξ ,
k
(9)
ki ( i = 0,1, 2, , n ) 被定义为
ki : H [ a , b ] → H [ a , b ]

= ( kiϕ ) ( x )
DOI: 10.12677/aam.2018.74043
(i ) ∫a K x ( x, y ) Ω (ϕ ( y ) ) dy

抽象空间中Hammerstein型积分一微分方程Cauchy问题的L-拟上下解法

抽象空间中Hammerstein型积分一微分方程Cauchy问题的L-拟上下解法
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第 2 卷第 3 7 期
Байду номын сангаасVo . No. 127 3
长 春师范 学 院学报 ( 自然科 学版 )
Ju a o hncu o a U v工 ( a rl c ne om l f aghnN r l e N t a Si c } C m s u e
O s £ T} R =[ , , 记 k = m xk £s . , 0 ∞) 并 0 … ( , ) a
2 准备 知识
为 了讨 论 问题 的方便 , 文 以下总 假定 : 是实 B n c 空 间 , 本 E aah P是 E 中 的一 个 锥 , P在 E 中导 出一 个半 则
调迭 代法 ,在 Bnc 间 中研究 了一 阶微 分 方 程初 值 、边 值 问题解 的存 在 惟 一 性 . 玲 忠 _利 用 该 方 法 研 aah空 张 5 j 究 了二 阶微分 方程 周期 边 值与边 值 问题 .最 近 ,作 者 利用 此 方法 研 究 了一 阶积 分 一微 分 方 程 (【 )周 期 边 IE ) 值 问题【 .本 文 将利 用 L一拟上 下解 方法 与 混合单 调迭 代法 ,考虑 如下 Bnc 间中一 阶非 线 性积 分 一微 分 6 ] aah空 方 程初 值 问题 ( ) ⅣP
序“ . ” 称锥 P是正规的 , 如果存在常数 N> , 0对任给 , EE, O y 当
一 =

Y时 , f l N f . 有 f I Yf 前式成立 f f
, %一 ,
的最 小正 常 数 Ⅳ 称 为锥 P 的 正 规 常 数 . 且 可 以 证 明 P 是 正 规 锥 的 充 分 必 要 条 件 是 : 而
20 O8年 6月

第一类弗雷德霍姆积分方程

第一类弗雷德霍姆积分方程

第一类弗雷德霍姆积分方程弗雷德霍姆积分方程是一类常微分方程的特殊形式,它具有以下形式:y(x) = f(x) + λ∫[a, x] K(x, t) y(t) dt.其中,y(x)是未知函数,f(x)是已知函数,K(x, t)是已知的核函数,λ是常数,∫[a, x]表示从a到x的积分。

这类积分方程的求解通常需要使用弗雷德霍姆积分变换或其他适当的数值方法。

对于第一类弗雷德霍姆积分方程,我们可以从多个角度来回答你的问题:1. 求解方法,对于第一类弗雷德霍姆积分方程,常用的求解方法包括数值方法和解析方法。

数值方法可以通过离散化积分方程,将其转化为代数方程组进行求解,如欧拉方法、龙格-库塔方法等。

解析方法则通过变换、代换等手段,将积分方程转化为常微分方程或其他形式的方程进行求解。

2. 特殊形式,第一类弗雷德霍姆积分方程在物理学、工程学等领域中具有广泛的应用。

它常常出现在动力学、电路理论、弹性力学等问题的建模过程中。

特殊形式的第一类弗雷德霍姆积分方程可以根据具体问题的特点进行分类和求解。

3. 解的存在性和唯一性,对于第一类弗雷德霍姆积分方程,解的存在性和唯一性是一个重要的问题。

根据弗雷德霍姆积分方程的性质和条件,可以通过适当的数学分析方法来研究解的存在性和唯一性。

4. 应用领域,第一类弗雷德霍姆积分方程在科学和工程领域中具有广泛的应用。

例如,在物理学中,它可以用于描述弹性体的变形、电路中的电流分布等问题;在经济学中,它可以用于描述市场供求关系、经济增长模型等问题;在生物学中,它可以用于描述种群动力学、生态系统的演化等问题。

总结起来,第一类弗雷德霍姆积分方程是一类重要的积分方程,在数学和应用领域都具有广泛的研究和应用价值。

通过合适的求解方法,我们可以求得其解,并应用于各种实际问题的建模和分析中。

弗雷德霍姆积分方程2

弗雷德霍姆积分方程2

弗雷德霍姆积分方程编辑词条分享形如(1)和(2)的积分方程,依次称为第一种弗雷德霍姆积分方程和第二种弗雷德霍姆积分方程,其中λ是参数,φ(x)是未知函数,核K(x,y)和自由项ƒ(x)是预先给定的函数。

通常假设K(x,y)属于平方绝对可积函数类,记,B是非负数。

当ƒ(x)恒为零时,称为齐次积分方程,否则称为非齐次积分方程。

逐次逼近法及解核第二种弗雷德霍姆积分方程的最简便的一种解法是逐次逼近法,即按递推公式给出方程(2)的n+1次近似解,这里K m(x,y)表示K(x,y)的m次叠核,即易知,,这里l可取为小于m的任何自然数。

当|λ|<B-1时,近似解序列{φn(x)}在【α,b】上是一致收敛的,其极限φ(x)就是方程(2)的解。

若级数一致收敛,记之为Γ(x,y;λ),则Γ(x,y;λ)同时满足下面两个方程:,(3),(4)对于某值λ,若有平方绝对可积函数Γ(x,y;λ)同时适合方程(3)、(4),则称Γ(x,y;λ)为解核。

这时方程(2)对任意的自由项ƒ(x)有惟一解,它可表为,(5)反之亦然。

对于解核不存在的值λ,称为特征值。

否则,称为正则值。

当且仅当λ是特征值时,对应的齐次方程(6)才有非零解。

非零解φ(x)称为对应于λ的特征函数。

弗雷德霍姆方法 E.I.弗雷德霍姆给出了一般情形的解核构造法。

设K(x,y)是有界核,即│K(x,y)│<M(M是实常数),记,(7), (8)式中。

应用阿达马引理可估计,从而推知级数(7)、(8)对于一切复值λ是绝对一致收敛的,因此,D(λ)、D(x,y;λ)都是关于λ的整函数,并分别称为弗雷德霍姆行列式和弗雷德霍姆一阶子式。

可以证明,解核可表为Г(x,y;λ)=D(x,y;λ)/D(λ)。

这表明解核是λ的半纯函数。

同时,解核的极点都是D(λ)的零点,也都是齐次方程(6)的特征值。

反之亦然。

弗雷德霍姆定理弗雷德霍姆对于第二种积分方程的研究,可归结为如下的四个定理,总称为弗雷德霍姆定理。

应用随机过程riemann-stieltjes积分_理论说明

应用随机过程riemann-stieltjes积分_理论说明

应用随机过程riemann-stieltjes积分理论说明1. 引言1.1 概述随机过程是概率论与数学统计中的重要研究对象,它描述了随时间变化的随机现象。

而Riemann-Stieltjes积分作为一种重要的积分形式,广泛应用于众多数学和科学领域。

本文旨在探讨应用随机过程riemann-stieltjes积分理论的相关问题,以期揭示其在实际应用中的潜在意义。

1.2 文章结构本文主要分为五个部分:引言、Riemann-Stieltjes积分理论、随机过程简介、Riemann-Stieltjes积分在随机过程中的应用以及结论与展望。

首先,在引言部分将简要介绍本文研究的背景和目标;接下来,将详细阐述Riemann-Stieltjes 积分理论及其定义、性质和应用;然后,介绍随机过程的基本知识、分类和特点;然后,深入讨论Riemann-Stieltjes积分在随机过程中的具体应用,包括引入、计算方法和实例研究;最后,在结论与展望部分总结文章内容发现,讨论不足之处并展望Riemann-Stieltjes积分在随机过程中更多的应用方向。

1.3 目的本文旨在探究Riemann-Stieltjes积分理论在随机过程中的应用。

首先,将介绍Riemann-Stieltjes积分的定义和性质,为后续的讨论奠定基础。

接着,重点关注随机过程的概念、分类和特点,以揭示其与随机变量之间的区别。

随后,在具体应用方面,将深入研究Riemann-Stieltjes积分在随机过程建模中的引入、计算方法和实例研究,并探讨其在实际应用中的意义。

最后,对本文进行总结归纳,并提出可能存在的不足之处,并展望Riemann-Stieltjes积分在随机过程中更多的潜在应用方向。

2. Riemann-Stieltjes积分理论:2.1 Riemann-Stieltjes积分的定义:Riemann-Stieltjes积分是一种对函数在有限区间上进行积分的扩展。

《振动与声基础》4-5-09

《振动与声基础》4-5-09
2 2
2
(r )满足无穷远条件 是指: , ( ) R ( R) c 常数 1 lim
R 2
(有限值条件)
lim
R
e jkR ( R) sin dd 0
0 0
(r ) (2) R( lim jk (r ))r R 0 (辐射条件) R r 2 jkR ( r ) lim e ( jk (r ))r R R sin dd 0 R r 0 0 () 1 条件’ 是无穷远声场的‘熄灭 (2) (也称作‘索末菲远场条件’ )
亦: e e {(rs ) n ( rsM ) rsM n (rs )}ds S 4(rM ); rM V rM V 0; 其中,n为V边界面S的外法线; ; rM V lim rM V ' ; rM V lim rM V ' R R n n'
R
S R

S R
e jkrsM e jkrsM { (rs ) ( ) (rs )}ds n' rsM rsM n' S 4(rM ); rM V ' rM V ' 0; 其中,n' 为V ' 边界面的外法线;
2
e jkr e jkr 2 { (rs ) ( ) (rs )}r sin dd r r r r R 0 0 rR e jkr 2 1 e jkr { (rs ) ( jk ) (rs )}r sin dd r r r r 0 0 r R jkr jkr { (rs )e r ( (rs ) jk (rs ))e } sin dd r 0 0 rR 又,令R ;利用声场速度势函数 (rs )无穷远条件的 下面表达形式:

一类非线性变型Hammerstein方程的解的奇异展开

一类非线性变型Hammerstein方程的解的奇异展开

考虑 如 下变型 Ha es i 分方程 mm rt n积 e
同时 它也是 某些 非线 性椭 圆边 值 问题 的积 分形 式 的 表 述 , 画 了许 多数 学物 理 问题 。对 于 线性 弱 奇性 刻 积 分方程 解 的性 质 和奇 异 展 开 已有 许 多 结 果 [ 。 2 J 文 献 [ 8 对 方 程 ( ) 和 ( )以及 相 关 的非 5— ] 1 2
J n 2 1 a. 0l

类非 线性 变 型 H m es i a m re t n方程 的解 的奇 异 展 开
陈 杰 ,张永 东
( 中山大 学科 学计算 与计 算机 应 用 系,广 东 广州 507 ) 12 5

摘 要 :方程解的奇异分解对于获得方程具有物理意义的近似解意义重大。对具有对数核的弱奇性变型 H m a-
程 ( )与下 面 的方程 等价 1
具有 对数 核 的方程 ( ) 的解 的性 质 进 行 了理 论 分 2
析 。对变 型方 程 ( ) 用 配 置 法 进 行 数 值 求 解 时 , 1 所需 计 算 的数 值 积 分 比对 方 程 ( ) 求 解 要 少 的 2 多 … 。若对 方程 ( )解 的性 质 进 行 某种 分 析 ,将 1 有利 于对 该方 程进 行 数值 求 解 。在本 文 中 , 们 将 我 对具 有对 数核 的方 程 ( )的解 的性 质 进 行 理 论 分 1 析 , 由此得 到解 的奇 异展 开 。方 程解 的奇异 展 开 并 反映 了方程本 身 的物理 特性 , 也是 文献 [ ,9—1 ] 7 0
Ab t a t: I si o t n o o ti h i g l rt x a so s o h o u inso h n e r le uains sr c ti mp ra tt b an t e sn u a y e p n in ft e s l to ft e i tg a q to , i whc e e tt e ph sc lc a a t rsi ft e e u t n n lo U o h v p r x ma e s lto swi ih r f c h y ia h r ce t o h q ai s a d alw S t a e a p o i t ou i n t l i c o h

超线性Hammerstein型积分方程组的特征值与特征函数

超线性Hammerstein型积分方程组的特征值与特征函数

一+ o 对 l G, o T∈ “∈ R 一 致 .

对 于任给 的( ∈c G ×c( , ,) ( ) G)定义 :
A ‘,) ) l 】 ,)L ,()d, 】 ( 一 一 ( Yf( () )y 矗z ,
A ‘,) ) l 2T )2 ,()d , 2 ( 一 一 ( , ,( () )y 矗1 ,
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20 0 2年 2 月 第3 8卷 第 l 期
北 京 师 范 大 学 学报 ( 自然 科 学 版 ) J u n l t e i o ma Unv ri N t r l ce c ) o r a o r n N r l i s y( a u a S i e B g e t n
2 存在 ∈W , , ) n<0 使 =n" + (一n)o W , 1
则 W 具有 逆 星形性 质 , 并且 是 逆 星形 中心. 引理 2 【 设 W 是具有 逆 星形 性质 的收缩 核 ,。 W 的逆 星形 中心. 对 任 给 的 ^ O 是 则 ≠ , A W={x ∈W } ,: I 也是具有 逆 星形 性质 的收缩 核 , 并且 ^ 是 A 的逆 星形 中心. ‰ W
1 矗( )x> 0 ∈ G, 一 12 lh( ).1, d T T , i ,.
() 3
( )( ,6X × 上 续 (0)0 且 1, 誓(0) H 1 i R R 连 , ,一, 誓( o , 2 T )G , 并 T ) , 均 ,Y “ 0 ,与 0 0
2 9
() 2
一+ 。 。,
则 下列 结论 成立 :
(1 )对任 给 的 ^ ,≠m ( ≠O^ =12… )都存 在 ∈E , 而 Az , ^是 A 的 特 ,, , 、{ 使 即 征值 , 中 { : 一1 2 … ) A 其 n , , 是 的全 体 特征值 组成 的集 合 ;

几类新积分微分方程的可积类型

几类新积分微分方程的可积类型

几类新积分微分方程的可积类型
积分微分方程可以归类为求解函数的特殊类型,即将函数的积分与微分运算结合起来形成。

最近几年,新出现的积分微分方程更加多样化。

可以归类为几类。

第一类是广义Hamiltion旋转方程,它是一种受自然和物理法则驱动的非线性积分微分方程。

它由非线性普朗克方程与方法结合起来,通过经典力学原理,其积分中涉及到了不变量,解出来的结果可以用来阐释宇宙万物间的动态变化史。

第二类是几何共轭积分微分方程,它是一种在几何空间中考虑积分微分的方法。

其主要考
虑了空间的维度,可以用来求解宇宙中的动力学行为,以及各种复杂的几何关系。

第三类是几何积分微分方程,它是一类以几何思想为基础的、特殊的积分微分方程。

它由
几何认识的原理,结合几何积分的操作,以几何方式模拟物理实际,还可以用来模拟自然
界中的相对运动。

第四类是多次旋转积分微分方程,它是一类非线性积分微分方程,它属于一类特殊的积分
微分方程,可以用来模拟宇宙中各种物理过程,考虑到局部宇宙的细节,将众多微分方程
串联起来,解出某些非线性关系。

以上就是新出现的几类积分微分方程,尽管这些方程实现难度较大,但是已经吸引了物理学、数学和工程学界的广泛关注,数学家用科学的视角探索宇宙的本源,将会改变宇宙观
的突破。

分数步法求helmholtz方程近似解

分数步法求helmholtz方程近似解

分数步法求helmholtz方程近似解分数步法是一种多元无穷积分的准精确计算方法。

在声学流体力学、动力学、物理学分析中,它被用来求解Helmholtz方程。

这将接受它在研究物理概念方面的应用。

了解Helmholtz方程和分数步法之间的关系以及这两者如何一起工作,对于理解解决物理问题有所帮助。

一、Helmholtz方程Helmholtz方程是一个二阶偏微分方程,用于计算振动声场的动量方程和可分解的应力场,它可以用来求解物理量的时空变化。

Helmholtz方程的一般形式为:∂2u/∂x2 + ∂2u/∂y2 + ∂2u/∂z2 +κu =0其中u是一个在位置(x,y,z)上的函数值,κ是一个参数,用以进行校正。

二、分数步法分数步法是一种用于计算多元无穷积分的方法。

它根据被积函数和被积区间的特征,通过分割空间将不连续的被积函数定义在连续的空间上,并利用多项式的拟合精度来近似求解它。

它可以用于计算Helmholtz方程的精确值。

三、Helmholtz方程近似解的分数步法分数步法可以用来求解Helmholtz方程,并获得其近似解。

首先,我们必须将Helmholtz方程转换为一维偏微分方程:∂2u/∂x2 + κu = 0其中u是一个在x上的函数值,κ是一个参数,用以进行校正。

然后,需要根据被积函数和被积区间的特征,将区间进行细分。

每个区间用一个不同的多项式进行近似拟合,将不连续的被积函数定义在连续的空间上,从而有效解决Helmholtz方程。

最后,进行积分解决,获得Helmholtz方程的近似解。

四、结论分数步法是一种用来求解Helmholtz方程近似解的方法。

它根据被积函数和被积区间的特征,将不连续的被积函数定义在连续的空间上,并利用多项式近似拟合的精度来获得Helmholtz方程的近似解。

分数步法的好处在于,它能够大大简化计算,同时也提高多元无穷积分的计算精度。

因此,分数步法求解Helmholtz方程的近似解是一种高效的研究方法。

弗雷德霍姆积分方程2

弗雷德霍姆积分方程2

弗雷德霍姆积分方程编辑词条分享形如(1)和(2)的积分方程,依次称为第一种弗雷德霍姆积分方程和第二种弗雷德霍姆积分方程,其中λ是参数,φ(x)是未知函数,核K(x,y)和自由项ƒ(x)是预先给定的函数。

通常假设K(x,y)属于平方绝对可积函数类,记,B是非负数。

当ƒ(x)恒为零时,称为齐次积分方程,否则称为非齐次积分方程。

逐次逼近法及解核第二种弗雷德霍姆积分方程的最简便的一种解法是逐次逼近法,即按递推公式给出方程(2)的n+1次近似解,这里K m(x,y)表示K(x,y)的m次叠核,即易知,,这里l可取为小于m的任何自然数。

当|λ|<B-1时,近似解序列{φn(x)}在【α,b】上是一致收敛的,其极限φ(x)就是方程(2)的解。

若级数一致收敛,记之为Γ(x,y;λ),则Γ(x,y;λ)同时满足下面两个方程:,(3),(4)对于某值λ,若有平方绝对可积函数Γ(x,y;λ)同时适合方程(3)、(4),则称Γ(x,y;λ)为解核。

这时方程(2)对任意的自由项ƒ(x)有惟一解,它可表为,(5)反之亦然。

对于解核不存在的值λ,称为特征值。

否则,称为正则值。

当且仅当λ是特征值时,对应的齐次方程(6)才有非零解。

非零解φ(x)称为对应于λ的特征函数。

弗雷德霍姆方法 E.I.弗雷德霍姆给出了一般情形的解核构造法。

设K(x,y)是有界核,即│K(x,y)│<M(M是实常数),记,(7), (8)式中。

应用阿达马引理可估计,从而推知级数(7)、(8)对于一切复值λ是绝对一致收敛的,因此,D(λ)、D(x,y;λ)都是关于λ的整函数,并分别称为弗雷德霍姆行列式和弗雷德霍姆一阶子式。

可以证明,解核可表为Г(x,y;λ)=D(x,y;λ)/D(λ)。

这表明解核是λ的半纯函数。

同时,解核的极点都是D(λ)的零点,也都是齐次方程(6)的特征值。

反之亦然。

弗雷德霍姆定理弗雷德霍姆对于第二种积分方程的研究,可归结为如下的四个定理,总称为弗雷德霍姆定理。

Hammerstein 型积分微分方程 Robin 边值问题解的存在性和唯一性

Hammerstein 型积分微分方程 Robin 边值问题解的存在性和唯一性

Hammerstein 型积分微分方程 Robin 边值问题解的存在性
和唯一性
雷德成
【期刊名称】《大连铁道学院学报》
【年(卷),期】1997(18)3
【摘要】利用上下解方法得到了带Hammerstein型积分算子的Rob
in边值问题u″=f(t,u,u′,Tu),a1u(0)-a2u′(0)=A,b1u(1)+b2u′(1)=B解的存在性和唯一性.
【总页数】2页(P97-97)
【关键词】积分算子;方程解;积分微分方程;边值问题
【作者】雷德成
【作者单位】大连铁道学院基础科学部数学教研室
【正文语种】中文
【中图分类】O175.8
【相关文献】
1.二阶Hammerstein型积分微分差分方程周期边值问题的存在性与唯一性 [J],
王国灿;曹宏博
2.二阶Hammerstein型积分微分差分方程非线性边值问题的存在性与唯一性 [J], 王国灿
3.普通型Hammerstein积分方程解的存在及唯一性 [J], 胡俊云
4.Volterra型积分微分方程非线性边值问题解的存在性和唯一性 [J], 王国灿
5.Hammerstein型积分微分方程Robin边值问题的存在性和唯一性 [J], 雷德成因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。

积分方程一般概念与弗雷德霍姆方程

积分方程一般概念与弗雷德霍姆方程

第十五章 积分方程积分方程论是泛函分析的一个重要分支,它是研究数学其他学科(例如偏微分方程边值问题)和各种物理问题的一个重要数学工具。

本章叙述线性积分方程,重点介绍弗雷德霍姆积分方程的性质和解法;并简略地介绍了沃尔泰拉积分方程以及一些奇异积分方程;此外,还扼要地叙述积分方程的逐次逼近法和预解核,并举例说明近似解法;最后考察了一个非线性积分方程。

§1积分方程一般概念与弗雷德霍姆方程一. 积分方程一般概念1. 积分方程的定义与分类[线形积分方程] 在积分号下包含未知函数y (x )的方程()()()()(),d bax y x F x K x y αλξξξ=+⎰ (1)称为积分方程。

式中α(x ),F (x )和K (x,ξ)是已知函数,λ,a,b 是常数,变量x 和ξ可取区间(a,b )内的一切值;K (x,ξ)称为积分方程的核,F (x )称为自由项,λ称为方程的参数。

如果K (x,ξ)关于x,ξ是对称函数,就称方程(1)是具有对称核的积分方程;如果方程中的未知函数是一次的,就称为线性积分方程,方程(1)就是线性积分方程的一般形式;如果F (x )≡0,就称方程(1)为齐次积分方程,否则称为非齐次积分方程。

[一维弗雷德霍姆积分方程(Fr 方程)] 第一类Fr 方程()()(),d b aK x y F x ξξξ=⎰第二类Fr 方程()()()(),d bay x F x K x y λξξξ=+⎰第三类Fr 方程()()()()(),d bax y x F x K x y αλξξξ=+⎰[n 维弗雷德霍姆积分方程]111()()()()(),d DP y P F P K P P y P P α=+⎰称为n 维弗雷德霍姆积分方程,式中D 是n 维空间中的区域,P ,P 1∈D ,它们的坐标分别是(x 1,x 2, ,x n )和),,,(21n x x x ''' ,α(P )=α(x 1,x 2, ,x n ),F (P )=F (x 1,x 2, x n )和K (P ,P 1)=K (x 1,x 2, ,x n , ),,,21n x x x ''' 是已知函数,f (P )是未知函数。

各类积分解法

各类积分解法

各类积分解法积分方程数值解法(numerical methods for in-tegral equations)研究求积分方程近似解的数值方法。

积分方程数值解的主要求解对象为第一、二类弗雷德霍姆型和伏尔泰拉型积分方程以及相应的特征值问题.主要求解方法有伽辽金法。

简介布局法和算草法.下面以第二类弗雷德霍姆型分数方程(其中右端项g (t),积分核kct,s)为已知函数)为例,介绍上述三种数值方法:1.伽辽金法.将区间1=[0,t」剖分为若干个大区间。

=to\uct, \uc... \uctn=t,在此剖分基础上创建分片多项式空间2.配置法.如前所述建立r一 [o,t」的剖分及分片多项式空间vk,在每个小区间[t; , t;+l〕上,取k+1个配置点{z、,、}k+z=.\ue ;;二〔t,,t;+n (}=0,1,...},一1).方程(1)的配置法为:求yhev*使3.算草法.同上将1=co\uet」分为n个大区间,将方程(1)中的分数项在每个大区间上为数值积分,获得其中、,,为区间巨,,乙十i」上的积分点,a、为相应的数值积分系·令(4)式中t=s;,; (i一。

}1,...}n-1}}=1,2,"..,m),则得到一组以y. ; _-__ y (s., ;)为未知量的线性代数方程组.求解此方程组即可得到求积法之近似解在点s; ,;的值y%,。

若布局法中的布局点{z、,,}挑数值积分的分数点,且(3)式中的分数项用适当的数值积分替代,则此法与算草法等价。

除上述三种常见的积分方程数值解法外,还有一些其他有效算法,如迭代的伽辽金法及配置法,伏尔泰拉线性多步法或龙格一库塔法,求解奇异积分方 [1] 程的特殊方法等。

3. 沃尔泰拉积分方程

3. 沃尔泰拉积分方程

§3 沃尔泰拉积分方程[第二类沃尔泰拉积分方程] 一维的第二类沃尔泰拉方程为⎰+=xa y x K x F x y ξξξλd )(),()()( (1)这是Fr 方程的特殊情形(当ξ>x 时,K (x,ξ)=0)。

假定F (x )在区间[a ,b ]上连续, K (x,ξ)在正方形k 0 (a ≤x ≤b,a ≤ξ≤b )上连续,且当(ξ>x )时,K (x,ξ)=0 因此,当K (x,x )≠0时,核有第一类不连续点x =ξ。

积分方程(1)的解用λ的幂级数表示为()()()() +++=2210λλx y x y x y x y (2) 对函数y n (x )有下列递推公式:()()x F x y =0,⎰-=xa n n y x K x y ξξξd )(),()(1 () 2,1=n设在有限区间或正方形上,连续函数F (x )和K (x,ξ)满足()m x F ≤, ()M x K ≤ξ,式中m, M 为常数。

因此当λ充分小时,级数(2)在[a, b ]上绝对且一致收敛,其和y (x )是连续函数且满足方程(1)。

也可以作预解核∑∞=+=01),();,(n n n x K x R λξλξ (3)式中叠核K n (x,ξ)由下面递推公式计算:()()ξξ,,1x K x k =; ⎰-=xa n n K x K x K 1111d ),(),(),(ξξξξξ () 3,2=n且从此得出当ξ>x 时,K n (x,ξ)=0。

事实上,若ξ>x,则ξ1<ξ,因而K (ξ,ξ)=0可证明级数(3)对一切λ值绝对且一致收敛。

于是,沃尔泰拉方程(1)的预解核是整函数,并且对任何λ有如下形式的唯一解:⎰+=xa d F x R x F x y ξξλξλ)();,()()(所以沃尔泰拉方程没有特征值,就是说齐次方程⎰=xa d y x K x y ξξξλ)(),()(对任何λ只有平凡解y (x )≡0。

汉米尔顿方案

汉米尔顿方案

汉米尔顿方案1. 简介汉米尔顿方案是一种数学问题的求解方法,主要用于寻找某个系统的最优解。

它起初被应用于优化问题和组合问题中,但现在已被广泛应用于多个领域,如物理学、计算机科学、经济学等等。

这种方案的独特之处在于,它通过构建一个有向图来表示问题,并在图上进行搜索,以找到最佳路径或解决方案。

2. 汉米尔顿方程汉米尔顿方程是汉米尔顿方案的核心。

它由基于拉格朗日力学的哈密顿原理推导而来,用于描述一个系统的动力学行为。

该方程是一个偏微分方程,可以用来求解系统状态在时间上的演化。

汉米尔顿方程的一般形式如下:H(q, p) = T(p) + V(q)其中,H表示系统的汉米尔顿量,q和p分别表示系统的广义坐标和广义动量。

T(p)和V(q)分别表示系统的动能和势能。

3. 汉米尔顿图在汉米尔顿方案中,问题首先被转化为一个有向图,该图被称为汉米尔顿图。

汉米尔顿图中的节点表示问题的状态,边表示从一个状态到另一个状态的转移。

每个状态都可以通过一个唯一的标识符来表示,并与其他状态之间有所区分。

汉米尔顿图的构建通常需要根据具体问题的特点进行。

在图的构建过程中,需要考虑如何表示问题的状态,以及如何定义合适的转移条件。

4. 汉米尔顿回路和汉米尔顿路径在汉米尔顿图中,汉米尔顿回路是指一个遍历图中所有节点恰好一次的闭合路径。

汉米尔顿路径是指一个遍历图中所有节点恰好一次的路径,但不需要闭合。

汉米尔顿回路和汉米尔顿路径的存在性是汉米尔顿方案求解的关键。

通过在汉米尔顿图上进行搜索,可以找到满足条件的汉米尔顿回路或路径,从而得到问题的最优解。

5. 汉米尔顿方案的应用汉米尔顿方案广泛应用于多个领域,包括优化问题、组合问题、路径规划等等。

在优化问题中,汉米尔顿方案可以用于找到一条路径或序列,使得某个目标函数取得最大或最小值。

例如,旅行商问题就是一个典型的优化问题,它要求找到一条最短路径,使得旅行商可以遍历所有城市并回到起点。

在组合问题中,汉米尔顿方案可以用于找到一组对象的最优排列方式。

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论 了非 线 性 Ha mme ti 积 分 方 程 非 零 解 的存 在 性 。并 将 所 得 抽 象 结 果 具 体 应 用 于 常 微 分 方 re s n型 程 两 点 边 值 问 题 , 到 了上 列 积 分 方 程 存 在 非 零 解 的 新 结 论 。 得 关 键 词 : mm rti 积 分 方 程 ; ; 序 ; 动 点 指数 Ha ese n型 锥 半 不
分 类 号 : MS 2 0 )4 G1 A (oO 5 0 中 图分 类 号 : 1 5 O
讨 论非 线 性 Ha mmese rti n型积分 方 程

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第 4期
张 洪斌 , 进 生 : 类 H mmes i 积 分 方 程 及 其 应 用 刘 一 a re t n型
4 1
( )k z, k ( )= k ( )一k ( )其 中 k : × G一 [ , o 连续 , 1 z, 2 z, 。 G 0 +o ) i= 1 2 且 对 ,。
文 章 编 号 :0 53 8 (0 2 0 —0 00 1 0 —0 5 2 0 ) 40 4 —5
Ha mmes i 积 分 方 程 及 其 应 用 rt n型 e
张洪 斌 , 刘 进 生
( 原理 工 大学数 学 系 , 原 0 0 2 ) 太 太 3 0 4
摘 要 : 不 假 定 核 函数 非 负 的 条 件 下 , 用 锥 与 半 序 方 法 及 不 动 点 指 数 理 论 , 合 线 性 算 子 的 谱 半 径 , 在 利 结 讨
k ( y) 则 显 然 有 k z, )= k ( y) k ( ) 因 而 假 设 条 件 ( ) 可 以 实 现 的 。 z, , 2 ( y lz, 一 2 z, 。 k 是
定 理 1 在 条件 ( ) () , 果对 z ∈ G一 致有 ( ) ¨l— k 及 f下 如 H1 :l・∞ i m
仍记 为 , 于是 E = C( × C( 成 为一 个有 序 的实 B n c G) G) a ah空 间 。
本 文 的基 本 假设 为
收 稿 日期 :0 11 -6 作 者 简 介 : 洪 斌 ( 9 9年 1月 生 ) 男 , 2 0 —20 . 张 14 , 副教 授 , 究 方 向 :E 性 分 析 研 =线 f
非零 解 的存 在性 。 中 G 的 R 其 N中 的有 界 闭 区域 , 且 ? > 0 sG 。
当核 函数 是 z, 及 非线 性项 厂 z, 均为 非负 函数 时 , 究 结果 较 为 理想 [ ( ) ( ) 研 1~ 6 ; ]当 核 函数 是 z, ( )非负 而 非线 性项 f( )不满 足非 负条 件 时 , 已有 了一定 的结果 , z, 也 例如 文 [ ] 利用 化 积分 方程 为 积分 方程 组 的方 法 就 获得 了相 应 的结 论 ; 当核 函数 是( )不 满 7, 而 z, 足非 负条 件 时 , 于方 程 ( )的讨论 却很 少 见到 [ ] 关 1 8。
A (l v 1, )= ( (l v , (l v ) A1 1 , ) A2 1, )
() 2 () 3 () 4
那 么 由假 设 ( ) () 知 A : × P— P ×P且 为 全连 续算 子 。 而记 k 及 f可 P 进
M ma { x ( ) z, , 2 z, } ( ) () 5
本文 沿 用文 [ ]的思想 , 假 定核 函数 非负 , 论 了非线 性 Ha 7 不 讨 mmese rti n型积 分 方 程非 零 解 的存 在性 。 将所 得 抽象 结果 具 体应 用于 常微 分方 程两 点边 值 问题 , 到 了新 的结 论 。 并 得
2 主 要 结 果
以下用 C( G)表示 G 上 的连 续 函数空 间 。 对 U ∈ C( ,lU l ma u( 且 G) l l= x f z)f在 。
则显 然 M >0 于是 由条 件 ( ) 。 H1 知对 取定 的的 e∈ ( , 0
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第1卷 第4 9 期
20 年 ¨ 月 。2
工 程 数 学 学 报
J OU RNAL OF ENGI NEERI G ATHEM ATI N M CS
Vo 9 No 4 fl
N0 2 0 v 0 2
z∈ G, k z, ) 不恒为零 ; I ( yd
()厂 G ×R一 [ , o 连续 且 对 z ∈ G, z, )= c 其 中 c 与 z无 关 的正 常数 。 f : 0 +o ) 厂( 0 。 是 注 1 对 于 G ×G上 的任一 连续 函数k z, ) 如 果记其 正 负部 函数 分别 为 k ( y 和 ( y , lz, )

C( 上 用锥 P = { U∈ C( , ( ≥ 0 Vz ∈ G} G) U: G) H z) , 规定 半 序 。 积 空 问 C( 乘 G)×
C( G)中的范数 定 义 为 l H, )l ma U l,l }并 用锥 P×P确 定 其上 的半 序 , l ( v l= x l l l , l v
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