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¿Los operadores elípticos de los colectores riemannianos tienen un efecto regularizador?

Estoy trabajando en mi tesis de maestría y la necesidad de manejar algunos teoría espectral del operador de Laplace en compacto de Riemann colectores y especialmente en la esfera. Mientras investigaba esencial auto-adjointness me encontré con el siguiente problema.

*Problema*$\quad$ En un compacto de Riemann colector $M$ vamos $$\Delta=\operatorname{div}\operatorname{grad}$$ and let $f\en L^2(M)$ be such that $(f, u-\Delta u)=0$ for every $u \C^{\infty}(M)$. Prove that $f=0$.

Creo que la afirmación es verdadera, ya que la condición $(f, u-\Delta u)=0$ significa exactamente eso $f$ es una distribución de la solución de la ecuación elíptica $-\Delta f + f=0$, y así espero que sea un $H^2_{\text{loc}}$ función (ver Teorema 2.1 de Berezin - Shubin del libro). Desde $M$ es compacto, esto debe implicar que $f\in H^1(M)$, de modo que la integración por partes obtenemos $\lVert f \rVert_{H^1}^2=(f, f)+(\operatorname{grad}f, \operatorname{grad}f)=0$.

Por desgracia Teorema 2.1 anterior se establece en un abrir subconjunto del espacio Euclídeo y no sé si es aplicable literalmente en un colector de Riemann. Puede que me apunte a alguna referencia sobre esto?

Gracias.

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wawawawa Puntos 335

Sí. Escribir la ecuación en coordenadas locales y, a continuación, utilizar la habitual elíptica teoría existe.

Aquí es un ejemplo. La ecuación de $$\Delta_g u = h$$ en coordenadas locales es $$g^{ij}\frac{\partial^2u}{\partial x^i\partial x^j} - \frac{1}{\sqrt g} \frac{\partial}{\partial x^i}(\sqrt g g^{ij})\frac{\partial u}{\partial x^j} = h$$

Observe que el operador en el LHS es todavía un operador elíptico en $\mathbb R^n$ en el local de coordenadas, debido al hecho de que la métrica de Riemann es positiva definida. Por lo tanto, todos los de la norma elíptica regularidad teoremas usted sabe para los operadores en $\mathbb R^n$ todavía se aplican.

En realidad no hay un estándar de referencia para este, aunque es probable que aparece como un comentario enterrado en la mayoría de los inhibidores de la PDE libros.

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