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極小曲面方程

鎖定
極小曲面方程(minimal surface equation)是在固定邊界上的具有最小面積的曲面所滿足的方程。設Rn+1中的曲面方程為xn+1=u(x)(x∈Ω),則面積積分S=∫Ω√(1+|Du|2)dx的歐拉-拉格朗日方程Mu=(1/n)Di((Diu)/(1+|Du|2))1/2=0即是極小曲面方程。這是一個熟知的擬線性橢圓型方程,它是更一般的指定平均曲率方程的特例。若Ω是Rn中的有界C2區域,則狄利克雷問題Mu=0(在Ω內),u=φ(在∂ Ω上)對任意φ∈C0(∂ Ω)有解的充分必要條件是邊界∂ Ω的平均曲率處處非負 [1] 
中文名
極小曲面方程
外文名
minimal surface equation
定    義
極小曲面所滿足的微分方程
屬    性
偏微分方程
相關概念
極小曲面、微分方程、平均曲率等
類    型
數學術語

目錄

極小曲面方程定義

表述1 極小曲面方程(minimal surface equation)是偏微分方程和微分幾何中的一個非常重要的方程,它是極小曲面所滿足的微分方程。設
{
,D為
中的一區域}為
中的一極小曲面,由於
的平均曲率為零,所以有
此方程稱為極小曲面方程 [2] 
表述2
中的曲面方程為
,則面積積分
即是極小曲面方程。這是一個熟知的擬線性橢圓型方程,它是更一般的指定平均曲率方程的特例。若Ω是
中的有界
區域,則狄利克雷問題
(在Ω內),
(在∂ Ω上)對任意
有解的充分必要條件是邊界∂ Ω的平均曲率處處非負 [1] 

極小曲面方程相關分析

(接表述1)一般地,設
為一極小浸入,局部地由
所給出。換言之,相對於M中的座標系
中的座標系
,若
局部地為
上的度量,則
因為M是極小的,所以對M中每一幺正基
,有
或等價地
其中
為M的第二基本形式。將上式詳細寫出來,得
其中
分別為M及
的聯絡係數,這是一個擬線性的橢圓型方程組。若
黎曼流形間的一個極小浸入,則函數
必適合上述方程組 [2] 
參考資料
  • 1.    《數學辭海》編輯委員會.數學辭海·第三卷:中國科學技術出版社,2002
  • 2.    《數學辭海》編輯委員會.數學辭海·第二卷:中國科學技術出版社,2002