12 votos

Dos definiciones de $H^1(\partial\Omega)$, uno con cartas y un uso tangencial gradientes

Deje $\Omega$ ser un almacén de dominio de Lipschitz con límite de $\partial\Omega$.

Hay dos formas de definir un espacio de $H^1(\partial\Omega)$:

  1. Mediante el uso de gráficos, podemos definir a la $H^1(\partial\Omega)$ a contener funciones de $u\colon \partial\Omega \to \mathbb{R}$ tal que $u\circ g_i \in H^1(D_i)$ todos los $i$ donde $g_i\colon D_i \subset \mathbb{R}^{n-1} \to \mathbb{R}$ es un gráfico de mapa. La norma es el obvio norma.

  2. Podemos definir una tangencial gradiente en $\partial\Omega$ como: $$\nabla_S \varphi = \nabla \varphi - (\nabla \varphi \cdot \nu)\nu$$ donde $\nu$ es la unidad vector normal en $\partial\Omega$ $\nabla$ es el habitual de gradiente. Aquí $\varphi$ es suave. Podemos obtener una versión débil de la tangencial de gradiente utilizando la fórmula de integración por partes en la superficie, vamos a llamar a la débil tangencial gradiente $\nabla_T.$ Entonces podemos definir el $H^1(\partial\Omega)$ funciones $u:\partial\Omega \to \mathbb{R}$ tal que $u \in L^2(\partial\Omega)$$\nabla_T u \in L^2(\partial\Omega)$, y darle la obvia norma.

Mi pregunta: ¿son estas definiciones equivalentes de alguna manera? Tenemos la equivalencia de las normas? La segunda definición no es muy común o popular, ¿por qué?

1voto

tr1 Puntos 46

Las dos definiciones son las mismas. Para una referencia ver página 294 en Dziuk, Gerhard y Elliott, Carlos M.. (2013) métodos de elementos Finitos para la superficie de ecuaciones en derivadas parciales. Acta Numerica, Vol.22 http://wrap.warwick.ac.uk/53966/1/WRAP_Elliott_DziEll13a.pdf

No estoy seguro de que se puede dar una respuesta exacta de por qué la primera definición es la más popular. Mi opinión personal es que la primera definición es una herramienta útil para mostrar muchos de los resultados sobre la superficie de cálculo y ecuaciones diferenciales parciales planteados en las superficies. Sin embargo, en la referencia anterior, los autores logran mostrar muchos de los importantes resultados con la segunda formulación.

i-Ciencias.com

I-Ciencias es una comunidad de estudiantes y amantes de la ciencia en la que puedes resolver tus problemas y dudas.
Puedes consultar las preguntas de otros usuarios, hacer tus propias preguntas o resolver las de los demás.

Powered by:

X