数学代写|偏微分方程代写partial difference equations代考|Math3357

如果你也在 怎样代写偏微分方程Partial Differential Equations 这个学科遇到相关的难题,请随时右上角联系我们的24/7代写客服。偏微分方程Partial Differential Equations在数学中,偏微分方程(PDE)是一个方程,它规定了一个多变量函数的各种偏导数之间的关系。常微分方程构成了偏微分方程的一个子类,对应于单变量函数。截至2020年,随机偏微分方程和非局部方程是 “PDE “概念的特别广泛研究的延伸。更为经典的课题包括椭圆和抛物线偏微分方程、流体力学、玻尔兹曼方程和色散偏微分方程,目前仍有很多积极的研究。

偏微分方程Partial Differential Equations在以数学为导向的科学领域,如物理学和工程学中无处不在。例如,它们是现代科学对声音、热量、扩散、静电、电动力学、热力学、流体动力学、弹性、广义相对论和量子力学(薛定谔方程、保利方程等)的基础性认识。它们也产生于许多纯粹的数学考虑,如微分几何和变分计算;在其他值得注意的应用中,它们是几何拓扑学中证明庞加莱猜想的基本工具。部分由于这种来源的多样性,存在着广泛的不同类型的偏微分方程,并且已经开发了处理许多出现的个别方程的方法。因此,人们通常认为,偏微分方程没有 “一般理论”,专业知识在一定程度上被划分为几个基本不同的子领域。

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数学代写|偏微分方程代写partial difference equations代考|Math3357

数学代写|偏微分方程代写partial difference equations代考|A PDE without Solutions

Every now and then a paper appears with a title like “A method to solve all partial differential equations.” The content of such papers is always very far from satisfying the claims made in the title. It is rumored that a paper of this kind inspired Lewy to construct his famous example of a linear PDE which has no solutions at all. This example also highlights the importance of analyticity in the Cauchy-Kovalevskaya result.
Theorem 2.25. For a complex-valued function $u(x, y, z)$, let
$$
L u=-u_x-i u_y+2 i(x+i y) u_z .
$$
Then there is a real-valued function $f(x, y, z)$, of class $C^{\infty}\left(\mathbb{R}^3\right)$, such that the equation
$$
L u=f(x, y, z)
$$
has no solutions of class $C^1(\Omega)$ in any open subset $\Omega \subset \mathbb{R}^3$.
We note that when $f$ is analytic, the Cauchy-Kovalevskaya theorem applies and noncharacteristic initial-value problems for (2.104) have local solutions. In contrast, for nonanalytic $f$ there may be no solutions, even if no initial conditions are prescribed.

We shall not give a full proof of the theorem, but outline some of the main ideas. First, we shall prove the following lemma.

Lemma 2.26. Let $\psi \in C^{\infty}(\mathbb{R})$ be real-valued and such that $\psi$ is not real analytic at $z_0$. Then the equation
$$
L u=\psi^{\prime}(z)
$$
has no solution of class $C^1$ in any neighborhood of the point $\left(0,0, z_0\right)$.

Proof. Assume the contrary and let $u$ be a solution in a neighborhood of $\left(0,0, z_0\right)$, say for $x^2+y^2<\epsilon,\left|z-z_0\right|<\epsilon$. We set
$$
v(r, \theta, z)=e^{i \theta} \sqrt{r} u(\sqrt{r} \cos \theta, \sqrt{r} \sin \theta, z) .
$$
After some algebra, we find that $v$ satisfies the equation
$$
-2 v_r-\frac{i}{r} v_\theta+2 i v_z=\psi^{\prime}(z) .
$$

数学代写|偏微分方程代写partial difference equations代考|An Outline of the Main Idea

Consider a system of linear equations
$$
a_{i j}^k(\mathbf{x}) \frac{\partial u_j}{\partial x_k}+b_{i j}(\mathbf{x}) u_j=0, \quad i=1, \ldots, N .
$$
Let $\mathbf{u}=\left(u_1, \ldots, u_N\right)$ be a solution in a “lens-shaped” domain $\Omega \subset \mathbb{R}^n$ bounded by two surfaces $S$ and $Z$. Assume that $\mathbf{u}=0$ on $Z$ and that $S$ is noncharacteristic and analytic. We also assume that the coefficients in (2.121) are analytic.

Let $v_i, i=1, \ldots, N$ be arbitrary functions in $C^1(\bar{\Omega})$. We multiply the $i$ th equation of (2.121) by $v_i$, sum over $i$, and integrate over $\Omega$. This yields
$$
\begin{aligned}
0 & =\int_{\Omega} v_i(\mathbf{x}) a_{i j}^k(\mathbf{x}) \frac{\partial u_j}{\partial x_k}(\mathbf{x})+v_i(\mathbf{x}) b_{i j}(\mathbf{x}) u_j(\mathbf{x}) d \mathbf{x} \
& =\int_{\Omega}-\frac{\partial}{\partial x_k}\left[v_i(\mathbf{x}) a_{i j}^k(\mathbf{x})\right] u_j(\mathbf{x})+v_i(\mathbf{x}) b_{i j}(\mathbf{x}) u_j(\mathbf{x}) d \mathbf{x} \
& +\int_{\partial \Omega} a_{i j}^k(\mathbf{x}) v_i(\mathbf{x}) u_j(\mathbf{x}) n_k d S,
\end{aligned}
$$
where $\mathbf{n}$ is the outer normal to $\partial \Omega$.
Assume now that $\mathbf{v}$ satisfies the “adjoint” system of PDEs,
$$
-\frac{\partial}{\partial x_k}\left(a_{i j}^k v_i\right)+b_{i j} v_i=0, \quad j=1, \ldots, N,
$$
with initial conditions
$$
v_i=f_i
$$
on $S$. Then $(2.122)$ reduces to
$$
0=\int_S a_{i j}^k(\mathbf{x}) f_i(\mathbf{x}) u_j(\mathbf{x}) n_k d S .
$$

Assume now that $\mathbf{v}$ satisfies the “adjoint” system of PDEs,
$$
-\frac{\partial}{\partial x_k}\left(a_{i j}^k v_i\right)+b_{i j} v_i=0, \quad j=1, \ldots, N,
$$
with initial conditions
$$
v_i=f_i
$$
on $S$. Then (2.122) reduces to
$$
0=\int_S a_{i j}^k(\mathbf{x}) f_i(\mathbf{x}) u_j(\mathbf{x}) n_k d S .
$$

数学代写|偏微分方程代写partial difference equations代考|Math3357

偏微分方程代写

数学代写|偏微分方程代写partial difference equations代考|A PDE without Solutions

每隔一段时间就会出现一篇题为“解所有偏微分方程的方法”的论文。这类论文的内容总是与标题所宣称的相去甚远。有传言说,正是这类论文启发了路易,使他构造了他那著名的没有解的线性偏微分方程的例子。这个例子也突出了Cauchy-Kovalevskaya结果中分析性的重要性。
定理2.25。对于复值函数$u(x, y, z)$,令
$$
L u=-u_x-i u_y+2 i(x+i y) u_z .
$$
然后有一个实值函数$f(x, y, z)$,属于$C^{\infty}\left(\mathbb{R}^3\right)$类,使得方程
$$
L u=f(x, y, z)
$$
在任何开放子集$\Omega \subset \mathbb{R}^3$中都没有类$C^1(\Omega)$的解。
我们注意到当$f$是解析时,Cauchy-Kovalevskaya定理适用,且(2.104)的非特征初值问题有局部解。相反,对于非解析性$f$,即使没有规定初始条件,也可能没有解。

我们将不给出这个定理的完整证明,但概述一些主要思想。首先,我们要证明下面的引理。

引理2.26。设$\psi \in C^{\infty}(\mathbb{R})$为实值,使得$\psi$在$z_0$处不是实解析的。然后是方程
$$
L u=\psi^{\prime}(z)
$$
在点$\left(0,0, z_0\right)$的任何邻域都没有类$C^1$的解。

证明。假设相反,假设$u$是$\left(0,0, z_0\right)$邻域的解,比如$x^2+y^2<\epsilon,\left|z-z_0\right|<\epsilon$。我们设定
$$
v(r, \theta, z)=e^{i \theta} \sqrt{r} u(\sqrt{r} \cos \theta, \sqrt{r} \sin \theta, z) .
$$
经过一些代数运算,我们发现$v$满足这个方程
$$
-2 v_r-\frac{i}{r} v_\theta+2 i v_z=\psi^{\prime}(z) .
$$

数学代写|偏微分方程代写partial difference equations代考|An Outline of the Main Idea

考虑一个线性方程组
$$
a_{i j}^k(\mathbf{x}) \frac{\partial u_j}{\partial x_k}+b_{i j}(\mathbf{x}) u_j=0, \quad i=1, \ldots, N .
$$
设$\mathbf{u}=\left(u_1, \ldots, u_N\right)$为“透镜状”域$\Omega \subset \mathbb{R}^n$的解,该域由两个表面$S$和$Z$组成。假设$\mathbf{u}=0$在$Z$上,并且$S$是非特征的和解析的。我们还假设式(2.121)中的系数是解析的。

让 $v_i, i=1, \ldots, N$ 中的任意函数 $C^1(\bar{\Omega})$. 我们乘以 $i$ (2.121)除以 $v_i$,总和 $i$,然后积分 $\Omega$. 这产生了
$$
\begin{aligned}
0 & =\int_{\Omega} v_i(\mathbf{x}) a_{i j}^k(\mathbf{x}) \frac{\partial u_j}{\partial x_k}(\mathbf{x})+v_i(\mathbf{x}) b_{i j}(\mathbf{x}) u_j(\mathbf{x}) d \mathbf{x} \
& =\int_{\Omega}-\frac{\partial}{\partial x_k}\left[v_i(\mathbf{x}) a_{i j}^k(\mathbf{x})\right] u_j(\mathbf{x})+v_i(\mathbf{x}) b_{i j}(\mathbf{x}) u_j(\mathbf{x}) d \mathbf{x} \
& +\int_{\partial \Omega} a_{i j}^k(\mathbf{x}) v_i(\mathbf{x}) u_j(\mathbf{x}) n_k d S,
\end{aligned}
$$
在哪里 $\mathbf{n}$ 外部是法向的吗 $\partial \Omega$.
现在假设 $\mathbf{v}$ 满足偏微分方程的“伴随”系,
$$
-\frac{\partial}{\partial x_k}\left(a_{i j}^k v_i\right)+b_{i j} v_i=0, \quad j=1, \ldots, N,
$$
有初始条件
$$
v_i=f_i
$$
在 $S$. 然后 $(2.122)$ 简化为
$$
0=\int_S a_{i j}^k(\mathbf{x}) f_i(\mathbf{x}) u_j(\mathbf{x}) n_k d S .
$$

现在假设$\mathbf{v}$满足偏微分方程的“伴随”系统,
$$
-\frac{\partial}{\partial x_k}\left(a_{i j}^k v_i\right)+b_{i j} v_i=0, \quad j=1, \ldots, N,
$$
有初始条件
$$
v_i=f_i
$$
在$S$上。然后(2.122)降为
$$
0=\int_S a_{i j}^k(\mathbf{x}) f_i(\mathbf{x}) u_j(\mathbf{x}) n_k d S .
$$

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金融工程代写

金融工程是使用数学技术来解决金融问题。金融工程使用计算机科学、统计学、经济学和应用数学领域的工具和知识来解决当前的金融问题,以及设计新的和创新的金融产品。

非参数统计代写

非参数统计指的是一种统计方法,其中不假设数据来自于由少数参数决定的规定模型;这种模型的例子包括正态分布模型和线性回归模型。

广义线性模型代考

广义线性模型(GLM)归属统计学领域,是一种应用灵活的线性回归模型。该模型允许因变量的偏差分布有除了正态分布之外的其它分布。

术语 广义线性模型(GLM)通常是指给定连续和/或分类预测因素的连续响应变量的常规线性回归模型。它包括多元线性回归,以及方差分析和方差分析(仅含固定效应)。

有限元方法代写

有限元方法(FEM)是一种流行的方法,用于数值解决工程和数学建模中出现的微分方程。典型的问题领域包括结构分析、传热、流体流动、质量运输和电磁势等传统领域。

有限元是一种通用的数值方法,用于解决两个或三个空间变量的偏微分方程(即一些边界值问题)。为了解决一个问题,有限元将一个大系统细分为更小、更简单的部分,称为有限元。这是通过在空间维度上的特定空间离散化来实现的,它是通过构建对象的网格来实现的:用于求解的数值域,它有有限数量的点。边界值问题的有限元方法表述最终导致一个代数方程组。该方法在域上对未知函数进行逼近。[1] 然后将模拟这些有限元的简单方程组合成一个更大的方程系统,以模拟整个问题。然后,有限元通过变化微积分使相关的误差函数最小化来逼近一个解决方案。

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随机分析代写


随机微积分是数学的一个分支,对随机过程进行操作。它允许为随机过程的积分定义一个关于随机过程的一致的积分理论。这个领域是由日本数学家伊藤清在第二次世界大战期间创建并开始的。

时间序列分析代写

随机过程,是依赖于参数的一组随机变量的全体,参数通常是时间。 随机变量是随机现象的数量表现,其时间序列是一组按照时间发生先后顺序进行排列的数据点序列。通常一组时间序列的时间间隔为一恒定值(如1秒,5分钟,12小时,7天,1年),因此时间序列可以作为离散时间数据进行分析处理。研究时间序列数据的意义在于现实中,往往需要研究某个事物其随时间发展变化的规律。这就需要通过研究该事物过去发展的历史记录,以得到其自身发展的规律。

回归分析代写

多元回归分析渐进(Multiple Regression Analysis Asymptotics)属于计量经济学领域,主要是一种数学上的统计分析方法,可以分析复杂情况下各影响因素的数学关系,在自然科学、社会和经济学等多个领域内应用广泛。

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