满足上述方程和初始条件的解。我们假设q1,q2是连续的,则
利用逐步逼近的方法(后文会证明逐步逼近法的正确性),求出上述方程有唯一连续的解。事实上,令
得到级数是一致收敛的,方程有解且解为r(,)rn(,),进一步有
n0
R(x,y;x0,y0)r(xy,xy)。
所以本节一开始提出的柯西问题是有古典解的。
2。3转换算子
2。3。1一类Sturm-Liouville微分方程
考虑下面Sturm-Liouville微分方程
yq(x)y2y0。(2。3。1。1)
函数区间为
(a,a) (a),
q(x)取值在复数域。函数在该区间连续,是一个复数。
将这个方程看作算子L(d2/dx2)q(x)作用,可以看出2是该算子的特征值。令
e0(,x)表示上述方程满足下列初始条件的解来:自[优.尔]论,文-网www.youerw.com +QQ752018766-
e(,0)1,e(,0)i。(2。3。1。2)
容易看出若q(x)0,方程的解很容易就能得到是eix,设函数u(x,y)eixe(,y)二阶连续可微,联立Sturm-Liouville微分方程可得
uxxuyyq(y)u,
利用上面的结论可得
u(x,0)eix,u
(x,0)ieix(eix)。
eix0e(,y)e
令x00,并且令
i(x0y0)1x0y0x0y0
{R(x,0;x,y)R(x,0;x,y)}eixdx。
K(y,x)1{R(x,0;0,y)R(x,0;0,y)}。(2。3。1。3)
得到于此,我们已经证明了下面的定理
定理2。3。1。1[1]具有初始条件(2。3。1。2)的方程(2。3。1。1)的解e(,x)可以表示如下