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反问题无论在社会科学、工程技术,还是在自然科学领域都有着广泛而重要的应用,已经成为应用数学中发展和成长最快的领域之一,因而吸引了国内外许多学者从事该问题的研究。目前反问题研究领域中,研究的较为广泛的是不含对流项的抛物型反问题,而对流项的存在会给问题的求解带来一定的困难。基于这一现状,本文主要研究一维空间中的一类含对流项的抛物型反问题。
文章的第一部分研究了满足积分超定条件下的抛物型反问题。首先证明了该问题的适定性:利用迭代法确定了holder类意义下,光滑函数对的存在唯一性,并采用己知的抛物型偏微分方程正则性定理,得到光滑函数对的连续依赖性;然后分析了该问题的数值解法,给出了四种差分格式,分别是向前差分格式、向后差分格式、Crank-Nicholson格式及第一类Saulyev格式。
文章的第二部分研究了满足温度超定条件下的抛物型反问题。首先讨论了该问题适定性;然后分析了该问题的数值解法,给出了四种差分格式,分别是向前差分格式、向后差分格式、Crank-Nicholson格式及第一类Saulyev格式。
文章的第三部分以向前差分格式为例,给出差分格式解的稳定性和收敛性分析,分析过程表明上述数值实验是有意义的,数值结果表明了所采用的差分格式的有效性和快速收敛性。
最后对本文进行了总结,并描述了本文所研究问题的发展方向。