有限元方程的几何量表示

一、引言与结论在本文中我们对两个典型的平面问题给出有限元方程的具体形式,在这种形式下,有限元方程的系数可以由三角形剖分的几何量明显地表示出来.这样,有限元方程便可以象差分方程一样清晰地为人们所理解,这已在我们的教学中得到证实.这里先叙述所获得的主要结论.设在某个平面区域的三角形剖分中某内节点的编号为0,其相邻之节点的编号依次为1,2,…,p,(p≥3).如图1,记 α_i=∠0(i+1)i,(1≤i≤p-1),α_p=∠01p,β_i=∠0(i-1)i,(2≤i≤p),β_1=∠0p1.结论Ⅰ.采用有限元方法求解平面 Laplace 方程Δu=0的 Dirichlet 问题时,在内部节点0的代数方程为(见图1)     

一类共形不变摄动积分方程正解的存在性

本文讨论了一类共形不变摄动积分方程正解的存在性. 我们证明了:当参数对(p, q) 属于集合(-n, 0) × (0,∞) 且pq + p + 2n = 0 时, 对应摄动积分方程存在正解; 而当参数对(p, q) 属于集合(0,∞)×(-∞, 0) 也满足pq +p+2n = 0 时, 摄动积分方程不存在非负解. 这与原共形不变积分方程有着本质的不同, 此结果隐含着这类积分方程正解的存在性取决于解在无穷远处的性态.     

关于一种近似牛顿法的收敛性

§1.前言 设X和Y是Banach空间,p(x)是定义在区域G X上并取值于Y的非线性算子。假定p(x)有Frechet导算子p’(x),为了近似解算子方程 p(x)=0, (1)研究了如下的迭代程序: x_(n 1)=x_n-A_np(x_n), A_(n 1)=2A_n-A_np(x_(n 1)A_n,(2)这里x_0∈G和A_0∈(Y→X)都是初始近似,其中x_0是方程(1)的近似解,而A_0则是p(x_0)的近似过算子。[1]在一些条件下证明了程序(2)收敛于方程(1)的解。     

正多边形与复数方程

我们知道,方程x=P(P∈C)的n个复数根,在复平面内对应一正n边形的n个顶点,在此我们将这一理论作推广。定理复数x_1,X_2,x_3,…,x_n对应正n边形的n个顶点的充要条件是x_i(i=1,2,…n)是方程(x-z_0)~n=p(p∈C)的n个不同的复数根,其中z_0是正n边形的中心所对应的复数,p为复常数。证明必要性,设z_0为正n边形中心所对应的复数,则x_1满足x_1-z_0=(x_1-z_0)[cos((2(i-1)/n)π)+isin(2(i-1)/n)π]其中i=1,2,…,n。∴(x_1-z_0)~n=(x_1-z_0)~n=P。即x_1,x_2,…,x_n为方程(x-z_n)~n=p的n个不同复数根。     

把直角坐标方程化为极坐标方程的等价问题

在直角坐标系中,点与坐标是一一对应的。若方程F_1(x,y)=0与方程F_2(x,y)=0同解时,这两个方程就表示同一曲线;反之,表示同一曲线的两个方程也必同解。但在极坐标系中,一个点对应无数个坐标((-1)~kρ,kπ θ),其中k∈Z。方程f_1(ρ,θ)=0与f_2(ρ,θ)=0若同解就表示同一曲线,但表示同一曲线的两个方程却不一定同解。如方程ρ=θ与p=2π θ表示同一曲线,但方程并不同解。我们在极坐标中把表示同一曲线的方程称为等价方程。显然所有的同解方程都是等价方程。     

极坐标系中曲线f(ρ,θ)=0对称性的讨论

为简化极坐标方程f(ρ,θ)=0的作图,往往先要就方程对曲线的对称性加以讨论,通常给出的判断条件为f(P,0)二f(P,一0)或f(P,0)二f(一p,二'0)f(p,6)二f(一p,一0)或f(p,0)若f(p,二一0)f(p,0)二f(一p,0)·或f(p,0)二f(p,二 0)曲线的对称性对称于极轴对称于极垂轴对称于极点利用表中所列条件判断曲线f(p,0)=o是否具有某种对称性     

网格剖分和Stokes方程的混合有限元方法

设Ω?R~2是有界区域,边界为?Ω。考虑定常Stokes方程: -γ△u+?p=f,在Ω内, divu=0, 在Ω内,(1.1) u=0, 在?Ω上,其中γ>0是常数,u代表流体速度,p为压力,f为已知的外力。这是流体力学中常见的方程,它的混合变分形式为:求u∈[H_0~1(Ω)]~2,p∈L_0~2(Ω)满足     

微分差分方程的亚纯解 献给余家荣教授100华诞

本文研究微分差分方程f~2+p(z)f(z+c)+h(z)f'(z)+g(z)=p1e~(α_1z~n)+p2e~(α_2z~n),其中n∈N~+,c∈C\{0},α_1和α_2是两个不同的非零常数,方程系数为e~(z~n)的小函数.我们得到上述方程亚纯解的性质,推广并完善了前人的一些结果.     

一类拟线性椭圆方程的两网格混合有限元方法

正1引言令Ω是R~3中带有Lipshcitz连续边界?Ω的一个有界区域,考虑如下Hamilton-JacobiBellman方程(以下简称HJB方程)-div(A(x)▽p)+b(x,p,▽p)=0,在Ω内,(1.1)p(x)=—g,在?Ω上.(1.2)该模型问题最早出现于最优随机控制中(可参见[1,2]),之后在科学、工程和经济领域中得到广泛应用,如在人口动态学中,它描述了某些自然机制的生物学的人口密度的稳态分布(可参见[3]).由于HJB方程的复杂性,该方程一般没有解析解,从而对其高效数值解的研     

抛物线的性质

定理1　抛物线y2=2px(p>0)的焦点是F(p2,0).如果P(x0,y0)是抛物线上一点,那么以FP为直径的圆与y轴相切.切点是Q(0,y02).并且直线PQ是抛物线的切线.(如图1).证明　易求以FP为直径的圆的方程为x2 y2-(x0 p2)x-y0y 12px0=0由方程组x2 y2-(x0 p2)x-y0y 12px0=0x=0消去x得关于y的一元二次方程y2-y0y 12px0=0(1)考虑到P(x0,y0)点在抛物线y2=2px上,显然方程(1)的判别式Δ=y20-2px0=0,所以,以FP为直径的圆与y轴相切.易求切点是Q(0,y02).由两点式方程,考虑P(x0,y0)点在抛物线上,可求得直线PQ的方程为y0y=p(x x0),此即一般教科书上抛物线的切线…     

用Bcklund变换确定神经传导反应扩散方程的显示精确行波解

文献[1]讨论了反应扩散方程的形如u(x_1,t)=q(x-ct)的行波解.令ξ=x-ct,给出该方程的BackIund变换为q_x=p(q),q_t=-cp(q).显然,p=p(q)∈C~1[0,1]∩C~2(0,1)应满足p((dp)/(dq) c)=-f(q).若c=0,则p=±(-2∫_0~(q(ξ))f(τ)dτ)~(1/2);若c≠0,则必须从方程(dp)/(dq)=-c-f(q)/p,p(0)=p(1)=0,p(q)>0,q∈(0,1)出发寻求传播较快的行波.如果p和f分别为次数m和n的多项式,那么n=2m-1.在m=1和2情形下求得的传播速度与生物物理学家用实验     

方程x_0x=p(y+y_0)的几何意义

1方程x_0x=P(y+y_0)是抛物线x~2=2py(p>0)在点P(x_0,y_0)处的切线方程在现行高中数学教材中,利用导数的意义,证明了如下性质:性质1 P(x_0,y_0)是抛物线x~2=2py(p>0)上一点,则抛物线过点P的切线方程为x_0x= p(y_0+y).     

四阶线性微分方程解的振动性

设p和q是[a,∞)上的实连续函数,α>0,考虑四阶线性微分方程y~(4)+p(t)y″+q(t)y=0.(1)近年来,[1—3]在p≤0,q≤0时研究过方程(1)的解的振动性,但还没见到关于非负系数情况的工作,本文试图在这方面作些初步研究.我们所说的解都指非零解,其他概念也与[1—3]相同. 引理1 设p≥0,q>0,二阶线性微分方程u″+pu=0是非振动的,y(t)是方程(1)的非振动解,则存在c>a,在[c,∞)上或是y(t)y″(t)>0或是y(t)y″(t)<0. 证设y(t)是方程(1)确定在[a,∞)上的非振动解,不失一般性,设有b≥a,在[b,∞)上y(t)>0.     

具有振动系数的二阶非线性中立型时滞动力方程的有界振动性

研究时标T上具有振动系数的二阶非线性中立型时滞动力方程(r(t)(y(t)+p(t)y(r(t))]△)α)△+f(t,y(δ(t)))=0的有界振动性,其中p是一个定义于T上的振动函数,α＞0是两个正奇数之比.利用一种Riccati变换技术,获得了该方程所有有界解振动的几个充分条件,推广和补充了文献中要求p(t)≥ 0的一些结果,并举例说明了该文主要结果的应用.     

可积的Riccati微分方程的不变量变换讨论

对于可积的Riccati微分方程:L[y]=-y′+p(x)yn+Q(x)y+R(x)(p(x)R(x)≠0,n≠0,1)(0)L[y]=-y′+p(x)y2+Q(x)y+R(x)(p(x)R(x)≠0)(1)利用其不变量变换,给出方程(0)和(1)的可积充分条件,并对方程(1)的特解形式L[y0]=0,讨论其不变量变换的等效性;同时,对方程(1)的非特解形式L[y0]≠0,讨论其可积性.     

半p函数的无穷可分性及其I_0类

本文研究正半p函数的无穷可分性及其I_0类的构造。引进增比函数的概念,讨论其与Kaluza序列的联系,得到了正无穷可分半p函数类等同于增比函数类的结果。关于正半p函数I_0类。F~(I_0)的构造问题,在[10]中已得到F~(I_0)F~0。本文通过证明函数方程p(t s)=p(t)p(s)不连续解的存在性,得到F~真包含指数函数类。还对正半p函数的常因子进行研究,得到F~(I_0)真包含F~0,并提出F~0={ap:a∈(0,1],p∈F~0}的猜想。     

求P阶整函数零点的一簇大范围收敛的迭代法

考虑下列方程: f(x)=0 (1)的求根问题。本文始终假定f(x)是只含实零点的p阶整函数,p是任一正整数。这里的f(x)在实用上是很广泛的一类函数。任给一实数x_0,假定对实数h>0,(1)在|x-x_0±h|≤h上无根;又设q是大于p的正整数,我们给出如下具有大范围收敛的一簇迭代公     

用初等变换法求Riccati方程的特解

一般的 Riccati方程 :dydx=p( x) y2 +q( x) y +r( x) ( 1 )其中 p( x)、q( x)、r( x)在区间 [a,b]上连续 ,而且 p( x)≠ 0。只利用初等积分法不一定能求出它的通解 ,但是 ,如果 p( x)、q( x)、r( x)是一些特殊的函数 ,那么 ( 1 )的通解就可能完全利用初等积分法求出来。另外我们知道 ,只要求得 ( 1 )的一个特解 ,再对 ( 1 )作适当的变换 ,就可以求出它的通解 ,可见求特解是关键。本文利用初等变换的方法 ,给出三种不同类型的 Riccati方程特解的简便求法。我们约定用 A( x)表示多项式 A( X)的次数 ,结论一　p( x)为常数 ,1 ) q( x) =0 ,…     

复Ginzburg Landau方程的自相似解及其极限行为

该文证明了复Ginzburg Landau方程在非标准的函数空间X_{s,p}中整体解的存在唯一性；考察了其解在X_{0,α+2}中的极限行为，得到当参数ε→0++或a→0, ε→0++时，Ginzburg Landau方程的解关于时间一致收敛到相应极限方程的解     

Robin反问题的线性互补解法

正1引言考虑二维Laplace方程的Robin边界问题{△u=0,u∈Ω,?u/?v+pu=g,u∈?Ω=Γ,(1)其中Ω■R~2,Γ表示区域Ω的边界,v(向量)表示Γ上的单位外法向量,Robin系数p是一个非负函数,其支撑Γ_1■Γ,g是给定的函数,其支撑Γ_0■Γ,Γ_0与Γ_1满足Γ_0∩Γ_1=?.这类微分方程产生于一些实际应用,例如模拟电导体和周围环境之间的稳态热传导模型和半导体中金属和硅的接触面模型等,方程中的u,p,g在不同的环境下代表不同的