不適定問題
不適定問題
不適定問題,最典型的例子是拉普拉斯方程的柯西問題,在經典的數學物理中,人們只研究適定問題。適定問題是指滿足下列三個要求的問題:①解是存在的;②解是惟一的;③解連續依賴於定解條件。這三個要求中,只要有一個不滿足,則稱之為不適定問題。特別,如果條件③不滿足,那麼就稱為阿達馬意義下的不適定問題。一般地說不適定問題,常常是指阿達馬意義下的不適定問題。
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不適定問題的最典型的例子是拉普拉斯方程的柯西問題:
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不適定問題
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不適定問題
在一段時間裡,人們認為不適定問題不反映任何物理現象,而無研究價值。隨著生產和科學技術的發展,各種各樣的不適定問題出現在許多領域中,如地球物理、連續介質力學、自動控制、大氣物理、全息照相、天體力學、熱力學、電磁學、熱擴散理論、電子聚焦問題等。上述的拉普拉斯方程的柯西問題、波動方程對非空向 (nonspace-like)初始流形的初值問題,在地球物理勘探的資料解釋和數據處理中,皆具有重要的應用。
由於這些問題的數據常常是通過測量給出的近似值,問題通常沒有精確解。因此,人們就去尋找滿足方程但只是近似地適合定解條件的所謂近似解,或近似地滿足方程的近似解。當然,這些近似解一般是沒有惟一性的,但是若對近似解所在的函數類加以適當的限制,例如緊性的限制,便可以保證近似解對數據的連續依賴性。
在求問題數值解時,須明確在什麼度量下對近似解加以緊性限制,使問題變為適定,且切合實際的需要。