Perturbation Methods and Semilinear Elliptic Problems on R^n

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出版者:Springer Verlag
作者:Malchiodi, Andrea
出品人:
页数:183
译者:
出版时间:
价格:$ 101.64
装帧:HRD
isbn号码:9783764373214
丛书系列:
图书标签:
  • 教材
  • 偏微分方程
  • Perturbation Methods
  • Semilinear Elliptic Equations
  • R^n
  • Mathematical Analysis
  • Differential Equations
  • Nonlinear Analysis
  • PDEs
  • Semilinear Problems
  • Hilbert Spaces
  • Fourier Analysis
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具体描述

The aim of this monograph is to discuss several elliptic problems on Rn with two main features: they are variational and perturbative in nature, and standard tools of nonlinear analysis based on compactness arguments cannot be used in general. For these problems, a more specific approach that takes advantage of such a perturbative setting seems to be the most appropriate. The first part of the book is devoted to these abstract tools, which provide a unified frame for several applications, often considered different in nature.Such applications are discussed in the second part, and include semilinear ellipticproblems on Rn, bifurcation from the essential spectrum, the prescribed scalarcurvature problem, nonlinear SchrAdinger equations, and singularly perturbedelliptic problems in domains. These topics are presented in a systematic andunified way.

《扰动方法与半线性椭圆问题研究》 引言 在现代数学物理和工程领域,许多重要的现象都可以通过偏微分方程来建模。其中,椭圆型偏微分方程因其在稳态问题、势论、流体力学以及弹性力学等方面的广泛应用而备受关注。特别地,半线性椭圆问题,即方程中包含非线性项的椭圆型方程,其研究难度和重要性显著增加。这类问题往往没有精确的解析解,因此需要借助有效的近似方法来理解其解的性质和行为。本书《扰动方法与半线性椭圆问题研究》正是聚焦于这一关键领域,旨在系统地介绍和深入探讨一类重要的数学工具——扰动方法,及其在解决各类半线性椭圆问题中的强大应用。 核心内容概述 本书的核心在于深入剖析扰动方法,并将其应用于分析具有挑战性的半线性椭圆问题。扰动方法的核心思想是将一个难以直接求解的“复杂”问题,近似地转化为一系列更易于处理的“简单”问题。这种转化通常通过引入一个小参数来完成,该参数控制着问题偏离一个已知可解的“基础”问题的程度。通过分析参数趋于零时解的渐近行为,我们可以获得原复杂问题的近似解以及对其性质的深入理解。 本书的内容将围绕以下几个主要方面展开: 扰动方法的理论基础与分类: 本部分将详细介绍扰动方法的数学原理,包括其发展历程、基本思想以及主要的分类。我们将探讨如何识别和构造“小参数”,以及如何将原问题分解为零阶、一阶以及更高阶的方程组。此外,还将介绍不同类型的扰动方法,例如正则摄动(regular perturbation)和奇特摄动(singular perturbation),并阐述它们各自的适用条件和处理技巧。 基础椭圆方程的解法与性质: 在介绍扰动方法之前,本书将首先回顾和梳理一些基础性的椭圆型偏微分方程(如拉普拉斯方程、泊松方程)的经典解法,例如格林函数法、傅里叶级数/变换法、分离变量法等。这将为后续分析半线性问题提供必要的数学背景和工具。同时,也将讨论这些基础方程解的性质,如光滑性、存在性、唯一性等,为理解扰动方法带来的变化奠定基础。 半线性椭圆问题及其挑战: 本部分将详细介绍半线性椭圆问题的一般形式,并分析其在求解过程中遇到的主要困难。我们将讨论非线性项如何影响方程的解的存在性、多解性、以及解的整体行为(如收敛性、稳定性)。 扰动方法在半线性椭圆问题中的应用: 这是本书的核心和重点。我们将系统地展示如何运用扰动方法来分析一类典型的半线性椭圆问题。具体而言,可能包括但不限于以下方面: 渐近展开: 如何通过将解表示为小参数的级数展开,推导出零阶、一阶乃至更高阶的近似方程,并求解这些方程以获得解的渐近形式。 奇特摄动问题的处理: 对于那些小参数出现在导数项中的奇特摄动问题,我们将重点介绍匹配渐近展开(matched asymptotic expansions)等专门技术,以处理解的边界层或内部层现象。 边界条件的处理: 讨论扰动方法如何有效地处理 Dirichlet、Neumann、Robin 等不同类型的边界条件,以及在扰动下边界条件的变化如何影响解。 特定问题的分析: 结合具体的半线性椭圆方程模型,例如在 ℝ^n 上的方程,展示扰动方法如何应用于分析如非线性泊松方程、非线性薛定谔方程的稳态解、以及涉及临界指数等问题的解的存在性、渐近行为和稳定性。 数值方法的结合与验证: 为了验证扰动方法所得的解析近似结果,本书也将讨论如何将其与数值方法相结合。我们将简要介绍一些常用的数值求解技术,并说明如何利用数值解来评估扰动展开的精度和有效性。 结论与展望: 最后,本书将总结扰动方法在半线性椭圆问题研究中的优势和局限性,并对该领域未来的研究方向进行展望,例如如何处理更复杂的非线性项、多参数摄动问题、以及在非欧几何背景下的椭圆问题等。 本书的特色与价值 《扰动方法与半线性椭圆问题研究》旨在提供一个既具有严谨的理论深度,又具有鲜明的应用导向的学术读物。本书的特色在于: 系统性与全面性: 涵盖了扰动方法从理论基础到实际应用的完整链条,为读者构建起一个清晰的学习框架。 深度与广度: 不仅深入讲解了扰动方法的数学细节,还将其广泛应用于多种重要的半线性椭圆问题,展现了其强大的普适性。 理论与实践结合: 理论推导严谨,同时通过具体的例子和对数值方法的提及,强调了方法的实践意义。 前沿性: 聚焦于当前数学物理研究中的活跃领域,为读者提供对最新研究进展的洞察。 本书的读者对象包括但不限于:对偏微分方程理论有浓厚兴趣的研究生、博士后研究人员,以及在数学、物理、工程等领域从事相关研究的科研工作者。通过阅读本书,读者将能够系统地掌握扰动方法这一强大的数学工具,并将其灵活运用于分析和解决各种复杂的半线性椭圆问题,从而深化对相关物理现象的理解,并为进一步的研究打下坚实的基础。

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读后感

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在我翻开《Perturbation Methods and Semilinear Elliptic Problems on R^n》这本书的第一时间,我便被其严谨的组织结构和清晰的逻辑脉络所吸引。从标题中就能预见到,本书将深入探讨如何在$mathbb{R}^n$空间上,利用精妙的扰动方法来分析半线性椭圆问题的解。这不仅仅是理论的堆砌,更是一种解决实际数学难题的艺术。我对于书中如何系统地介绍各种扰动技术,例如渐近展开、匹配渐近展开、佐藤- the theory of asymptotic functions,以及它们在处理不同类型的半线性方程(如指数非线性、幂次非线性等)时的具体应用,充满了期待。这类问题在诸如反应扩散方程、非线性泊肃叶方程等许多重要的数学模型中扮演着至关重要的角色。这本书的书名本身就预示着它将为我打开一扇通往更深层理解的大门,使我能够更有效地分析方程的解的性质,比如当方程参数发生微小变化时,解的渐近行为、孤立子行为、或者存在性的改变。我尤其关注书中是否会涉及一些非标准或创新的扰动方法,以及它们如何处理一些经典方法难以奏效的复杂情况。

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在研究半线性椭圆方程的过程中,我常常会遇到那些参数微小扰动对解的整体行为产生巨大影响的问题。因此,《Perturbation Methods and Semilinear Elliptic Problems on R^n》这本书的书名立刻引起了我的极大兴趣。它承诺将深入探讨扰动方法在分析这类问题上的应用,尤其是在$mathbb{R}^n$这个广阔的数学空间中。我个人对如何利用扰动方法来揭示方程解的渐近行为,比如在无穷远处解如何衰减,或者在存在奇异扰动时,解是否会形成边界层,有着特别的关注。我希望书中能够提供详实的理论分析,并辅以丰富的例子,来展示这些方法的强大之处。例如,处理那些涉及临界或亚临界指数的半线性方程,或者在非线性项具有多重临界点的方程,扰动方法往往是突破难题的关键。我也期望书中能介绍一些较新的发展,例如与变分法、不动点理论相结合的扰动方法,以及它们在一些新兴的应用领域,如机器学习或图像处理中的潜在作用。

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这本书的书名《Perturbation Methods and Semilinear Elliptic Problems on R^n》直击了我近年来研究的焦点。在分析偏微分方程,尤其是半线性椭圆方程时,如何处理那些由参数微小变化引起的解的行为的“扰动”是至关重要的。在$mathbb{R}^n$这个广阔的数学空间中,这类问题广泛出现于理论物理、流体力学、材料科学等多个领域。我期待这本书能够提供一套系统且深入的工具箱,教授我如何有效地运用包括但不限于渐近展开、匹配法、多尺度分析等扰动技术。我尤其关注书中是否会详细阐述如何处理那些具有挑战性的情况,比如当方程的非线性项包含临界指数,或者在方程的系数中引入了奇异的微小扰动。这类问题往往需要非常精妙的数学分析技巧,而扰动方法往往是揭示其精细解结构的钥匙。我对书中能够展示这些方法在解决实际数学难题时的威力,以及如何处理高维空间的复杂性,充满了期待。

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这本书的书名——《Perturbation Methods and Semilinear Elliptic Problems on R^n》——立刻在我的研究领域内激起了强烈的共鸣。作为一名长期致力于非线性偏微分方程研究的研究者,我一直对如何处理那些由于参数微小变化而引起的解的行为变化深感兴趣。而“扰动方法”这个词语,正是解决这类问题的关键工具。更不用说“半线性椭圆问题”,这是偏微分方程理论中最核心、也最具挑战性的一类方程,它们出现在物理学、工程学、生物学等众多学科的建模中,其解的存在性、唯一性、稳定性以及渐近行为都充满了深刻的数学内涵。而将这两个概念结合,并限定在广阔的$mathbb{R}^n$空间上,无疑指向了一个非常重要且广泛的研究方向。我期待这本书能够深入剖析各种经典的扰动技术,比如多尺度分析、奇异摄动、边界层方法等,并且详细阐述它们如何巧妙地应用于分析半线性椭圆问题,特别是当方程中的非线性项出现微小扰动,或者方程本身带有小参数时。我也希望书中能够涵盖一些最新的研究成果和前沿方法,为我提供新的视角和解决问题的思路。这本书的书名本身就承诺了理论的严谨性和应用的广泛性,我非常期待它能成为我在解决复杂半线性椭圆问题时的一本得力助手,帮助我理解那些看似难以捉摸的解的行为。

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当我注意到《Perturbation Methods and Semilinear Elliptic Problems on R^n》这本书时,我便知道它将是我在偏微分方程领域研究中的一次重要发现。书中“扰动方法”和“半线性椭圆问题”这两个核心概念,恰好是我长期以来深入探索的数学主题。在$mathbb{R}^n$这个广阔的数学背景下,半线性椭圆方程的模型无处不在,它们描述了从静电场分布到生物学中的细胞生长等一系列现象。然而,这些方程的解析解往往难以获得,特别是当方程的参数或非线性结构发生微小改变时,其解的行为可能变得极其复杂且难以预测。因此,对扰动方法的掌握显得尤为重要。我非常期待这本书能够系统地介绍各种经典的以及近期的扰动技术,并详细阐述它们如何被应用于分析这些方程的解的渐近性质、稳定性以及存在性。我特别希望能看到书中对一些具有高度挑战性的问题,例如多重临界指数情况下的解的分析,或者当扰动发生在方程的某些特殊区域时,如何利用扰动方法来揭示解的精细结构。

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这本书的名称——《Perturbation Methods and Semilinear Elliptic Problems on R^n》——在我看来,恰恰触及了现代数学分析的核心领域之一。作为一名活跃在偏微分方程研究前沿的学者,我深知理解和掌握扰动方法对于分析复杂数学模型中解的行为是多么的关键。尤其是在$mathbb{R}^n$这样一个无限空间上,许多物理和工程问题都可以被抽象成半线性椭圆方程。这本书的书名暗示了它将提供一套系统的方法论,用于处理这些方程中由于参数扰动或者非线性项的微小变化而引起的解的结构性改变。我期待书中能详细阐述各种扰动技术的数学原理,例如如何通过引入小参数来重构方程,然后利用级数展开或渐近分析来逼近原方程的解。同时,我也非常关注书中如何将这些抽象的数学工具应用于具体的半线性椭圆问题,比如处理高维空间中的径向对称解、或者在临界指数情况下解的存在性问题。能够一本涵盖如此深入且重要的研究主题的书籍,无疑会极大地丰富我的学术工具箱,并启发我解决正在研究的具有挑战性的科学问题。

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《Perturbation Methods and Semilinear Elliptic Problems on R^n》这本书的书名本身就充满了数学的魅力,它预示着一场关于如何利用精妙的数学工具来揭示复杂数学问题的深刻探索。对于我这样一位在非线性偏微分方程领域深耕多年的研究者来说,“扰动方法”是分析那些因参数微小变动而解的行为发生显著变化的方程的关键。而“半线性椭圆问题”则是偏微分方程理论中最经典也是最具研究价值的类型之一,它们在众多科学分支中都有着广泛的应用。将这两者结合,并聚焦于$mathbb{R}^n$这个无限的数学空间,无疑指向了一个广阔且充满挑战的研究领域。我迫切地希望这本书能够提供一套详尽的理论框架,系统地介绍各种扰动技术,并深入分析它们如何应用于处理各种类型的半线性椭圆方程,特别是那些在参数扰动下,解的渐近行为、奇点形成或消失等现象。我非常期待能够从中学习到如何处理一些经典的难题,以及如何将这些方法创新性地应用于解决我目前遇到的研究问题。

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初见《Perturbation Methods and Semilinear Elliptic Problems on R^n》这本书的书名,便能感受到其内容所指向的数学研究的深度与广度。作为一名长期致力于非线性分析的学者,我深知扰动方法在理解复杂数学模型中的解的行为方面的重要性,尤其是在处理那些在 $mathbb{R}^n$ 空间上的半线性椭圆方程时。这类方程广泛存在于诸多科学和工程领域,例如凝聚态物理中的相变问题,或是在化学反应扩散系统中。我对书中如何系统地阐述各种扰动技术,如匹配渐近展开、多尺度分析,以及它们如何被巧妙地应用于分析当方程的参数发生微小变化时,解的渐近行为、存在性、唯一性以及其稳定性,抱有极大的期待。我尤其希望书中能涵盖一些处理非线性项具有临界或亚临界指数的情况,或者在边界存在奇异扰动时,如何通过扰动方法来揭示解的精细结构。这类问题的分析往往是极具挑战性的,而扰动方法提供了强有力的分析工具。

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当我看到《Perturbation Methods and Semilinear Elliptic Problems on R^n》这本书时,我立刻被其书名所吸引,这正是我一直在寻找的能深化我对偏微分方程理解的宝贵资源。作为一名致力于理解复杂数学模型中解的行为的研究者,我深知“扰动方法”在分析那些因参数微小变化而导致解的性质发生显著改变的“半线性椭圆问题”时的重要性,尤其是在$mathbb{R}^n$这个无限的数学空间中。这类问题普遍存在于物理学、工程学和生命科学的众多应用场景中。我非常期待这本书能够提供一套系统且严谨的理论框架,详细阐述各种扰动技术,例如匹配渐近法、多尺度分析、以及奇异摄动理论,并展示它们如何被巧妙地应用于分析这些方程的解的渐近行为、稳定性、以及在非线性项存在临界指数时的存在性问题。我尤其关注书中是否会涵盖一些关于如何处理在高维空间中出现的特有困难,以及如何将这些理论工具应用于解决一些具体且具有挑战性的数学模型。

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当我看到《Perturbation Methods and Semilinear Elliptic Problems on R^n》这本书的书名时,我的脑海中立刻浮现出许多在研究中遇到的难题,而这些难题似乎都能与“扰动方法”和“半线性椭圆问题”这两个关键词紧密联系起来。在$mathbb{R}^n$这个无限的数学空间中,许多重要的物理现象,例如材料的宏观性质、流体的行为、甚至是宇宙的演化,都可以被抽象为半线性椭圆方程。而当这些方程的参数发生微小的变化,或者方程的非线性结构略有不同时,其解的行为可能发生剧烈甚至完全不同的变化。这正是扰动方法大显身手之处。我非常期待这本书能够深入探讨如何系统地运用各种扰动技术,如奇摄动方法、渐近分析、以及多尺度方法,来精确地描述和预测这些由微小扰动引起的解的改变。我特别关注书中是否会涉及一些在高维空间中具有挑战性的问题,例如如何处理具有复杂非线性项的方程,或者在方程的系数或右端项存在微小不确定性时,如何分析解的敏感性。

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