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关于「为什么在用分离变量法求解偏微分方程时会出现施图姆-刘维尔问题?」

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认识概念

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正则施图姆-刘维尔问题具有趋向于无穷大的无限谱 λn→∞\lambda_n \to \infty,并且其特征函数是正交且完全的。因为它们正交且完全,所以在归一化后可以构成正交归一基(ONB)。

适用条件:施图姆-刘维尔问题是正则的(X=[a,b]X=[a,b] 且对所有 x∈Xx \in X,p(x)≠0p(x) \neq 0)。

认识概念

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施图姆-刘维尔算子是二阶微分表达式 Ly=(py′)′+qyL y = (p y')' + q y。系数函数 pp 必须是连续可微的,即 p∈C1(X)p \in C^1(X),系数函数 qq 必须是连续的,即 q∈C(X)q \in C(X)。

适用条件:该算子作用于函数 yy。;pp 必须是连续可微的。;qq 必须是连续的。