有2 7 = 128个可打印的字符,可以由不同的7位ASCII代码表示。另一组字符不适用于HTML表示,但它们被设计为控制硬件。
下表列出了所有7位ASCII代码及其等效的HTML实体代码。
如果你想看到等效的HEX,OCT和扩展的一组ASCII码,然后检查下一章。
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许多PDE可以表示为下面的泛函形式:
我们当然没有研究这类泛函的一般理论。然而,如果我们能找到一个"能量泛函" I ,使得 A 是 I 的"导数",那么方程的解就是能量泛函的驻点。变分法求解关于如何寻找这类泛函和寻找驻点的问题。
被称为Lagrange量。一般记为
在边界条件 w=g\mathrm{\ on\ }\partial U 之下的取值情况。假设某个 u 使得泛函 I 取极小值,称为 I 的极小化子。我们很快就会看到这与某个特定的PDE挂钩。
这被称为泛函 I 的Euler-Lagrange方程。这个方程是一个准线性二阶PDE。
这就是我们之前研究过的二阶椭圆方程的一种。在举两个例子。
如果 f 是一元光滑函数,令
这实际上是曲面面积。E-L方程为
称为极小曲面方程。上式的含义其实就是,极小曲面的平均曲率为零。
我们已经见识了Lagrange量的一些作用,下面继续研究。根据简单的微积分知识,我们还知道
则对几乎所有的点都有 |\rho'|=1 。因为
因为 \zeta 的任意性,得到一个重要的性质
这个性质类似于凸函数。这个性质将会在之后证明极小化子的存在性和唯一性中派上用场。
接下来我们研究极小化子是否存在唯一以及它的性质。我们需要一些限制条件才能讨论。
与上一小节考虑光滑函数不同,为了用于PDE,我们考虑泛函
(称为可行集)上的取值。
研究极小化子时,我们需要先找到泛函的下确界。令
被称为 I 的极小化序列。
上面一组式子我们统一记为
另外,容易知道 u\in\mathcal A ,因为迹算子是连续的。
现在我们想要的是证明 m=I[u] ;但问题在于, I 很多时候并不一定是线性泛函,也就是说
未必成立。幸运的是,我们并不需要如此强的条件。下面定义的条件在我们的证明中已经够用了。
回忆上一节提到的凸性。它告诉我们,要讨论极小化子问题一定不能少了凸性。
THEOREM 1 如果 L 是光滑函数,有下界且关于 p 是凸函数,则对应的泛函 I 是弱下半连续的。
1.先做一点准备。弱收敛性质告诉我们 \{u_k\} 是有界的。通过取子列,不妨假设
3.因为 L 有下界,不妨设 L\geq 0 。则根据凸函数性质
接下来我们可以得到存在性的定理了。
非空,则极小化子存在,也就是存在函数 u\in\mathcal A 使得
因为 m 是有限数,所以上面得出
唯一性需要更多的条件。下面假设 L=L(p,x) 与 z 无关,且满足一致凸性
THEOREM 3(极小化子的唯一性) 上述条件下极小化子是唯一的。
两个式子加起来除以 2 :
回到最开始的E-L方程上来。如果我们需要求解问题
我们希望研究这个方程的"弱解"。首先我们看看E-L方程的推导过程,其中引入了一个测试函数 v\in C_c^\infty(U) ,并且得到了
u 为E-L方程的弱解。
十分自然的一点是,既然光滑的极小化子满足方程,那么在更一般的情形下极小化子应该在弱的意义下满足方程。
证明思路与一开始是一样的,只是有更多技术细节。
所以根据增长速度条件并借助均值不等式可得:
如果 L 关于 (p,z) 是凸函数,可以证明反过来的结果:弱解都是极小化子。