<<
>>

8.1. Метод Ритца

Метод Ритца дає спосіб побудови мінімізуючої послідовності.

Розглянемо рівняння (7.5), де – додатний оператор.

Пошук розв'язку рівняння (7.5) зводиться до знаходження мінімуму функціонала (7.9).

Виберемо послідовність координатних функцій , таких що , послідовність є повною за енергією і для будь-якого значення функції лінійно незалежні.

Будемо шукати мінімізуючи послідовність для функціонала (7.9) у вигляді

, (8.1)

де - довільні дійсні сталі.

Підставимо функцію з (8.1) у функціонал (7.8):

. (8.2)

З виразу (8.2) видно, що функціонал (7.9) перетворився у функцію багатьох незалежних змінних . Застосуємо до функції необхідні умови екстремуму .

Маємо:

або

(8.3)

де .

(8.4)

Система (8.3) з коефіцієнтами (8.4) є лінійною системою алгебраїчних рівнянь відносно невідомих . Головний визначник цієї системи є визначником Грама і тому відмінен від нуля.

Теорема 8.1. Наближені розв'язки (8.1) рівняння (7.5) утворюють мінімізуючи послідовність для функціонала (7.9.), якщо рівняння (7.5) має розв'язок з скінченою енергією.

Доведення. Нехай - розв'язок рівняння . Тоді з системи (8.3) маємо:

,

або

В силу повноти функцій , існує функція , така що .

Обчислимо значення функціонала (7.9) на сукупності функцій .

Маємо:

.

Таким чином, , і . Тепер спрямуємо :

,

тому

.

Тобто, наближений розв'язок збігається за енергією до точного розв'язку . Якщо оператор не тільки додатний, але і додатно-визначений, то збіжність буде і в середньому (див. теорему 7.1).

<< | >>
Источник: О.В. Головченко и др.. Варіаційні методи – Навч. посібник. – Харків: Нац. аерокосм. ун-т «Харк. авіац. ін-т»,2007. - 68 с.. 2007

Еще по теме 8.1. Метод Ритца:

  1. Глава III. Пути и средства увеличения вывоза наших товаров и уменьшения нашего потребления иностранных товаров