一个包含函数 和该函数的积分的方程,用于求解 。如果积分限是固定的,则积分方程称为弗雷德霍姆积分方程。如果一个积分限是变量,则称为沃尔泰拉积分方程。如果未知函数仅在积分号下,则称该方程为“第一类”。如果函数在积分号内外都存在,则称该方程为“第二类”。一个积分方程的例子如下:
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(1)
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(Kress 1989, 1998),其解为 。
令 为待求解的函数, 为给定的已知函数, 为已知的积分核。 第一类弗雷德霍姆积分方程是形式为的积分方程
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(2)
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第二类弗雷德霍姆积分方程是形式为的积分方程
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(3)
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第一类沃尔泰拉积分方程是形式为的积分方程
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(4)
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第二类沃尔泰拉积分方程是形式为的积分方程
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(5)
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如果 ,则积分方程称为齐次。
当然,并非所有的积分方程都可以写成这些形式之一。 狄克曼函数给出了一个接近(但不完全是)齐次第二类沃尔泰拉积分方程的例子
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(6)
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由于被积函数包含 而不是仅仅 ,它不是沃尔泰拉方程。
如果积分方程是可分离的,则可以直接求解。如果满足以下条件,则称积分核是可分离的
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(7)
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所有多项式都满足此条件。
另一种可以用于求解第二类积分方程(弗雷德霍姆或沃尔泰拉)的通用技术是积分方程诺伊曼级数 (Arfken 1985, pp. 879-882)。
另请参阅
微分方程,
第一类弗雷德霍姆积分方程,
第二类弗雷德霍姆积分方程,
积分-微分方程,
第一类沃尔泰拉积分方程,
第二类沃尔泰拉积分方程
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参考文献
Arfken, G. "Integral Equations." Ch. 16 in Mathematical Methods for Physicists, 3rd ed. Orlando, FL: Academic Press, pp. 865-924, 1985.Corduneanu, C. Integral Equations and Applications. Cambridge, England: Cambridge University Press, 1991.Davis, H. T. Introduction to Nonlinear Differential and Integral Equations. New York: Dover, 1962.Kondo, J. Integral Equations. Oxford, England: Clarendon Press, 1992.Kress, R. Linear Integral Equations. New York: Springer-Verlag, 1989.Kress, R. Numerical Analysis. New York: Springer-Verlag, 1998.Lovitt, W. V. Linear Integral Equations. New York: Dover, 1950.Mikhlin, S. G. Integral Equations and Their Applications to Certain Problems in Mechanics, Mathematical Physics and Technology, 2nd rev. ed. New York: Macmillan, 1964.Mikhlin, S. G. Linear Integral Equations. New York: Gordon & Breach, 1961.Pipkin, A. C. A Course on Integral Equations. New York: Springer-Verlag, 1991.Polyanin, A. D. and Manzhirov, A. V. Handbook of Integral Equations. Boca Raton, FL: CRC Press, 1998.Porter, D. and Stirling, D. S. G. Integral Equations: A Practical Treatment, from Spectral Theory to Applications. Cambridge, England: Cambridge University Press, 1990.Press, W. H.; Flannery, B. P.; Teukolsky, S. A.; and Vetterling, W. T. "Integral Equations and Inverse Theory." Ch. 18 in Numerical Recipes in FORTRAN: The Art of Scientific Computing, 2nd ed. Cambridge, England: Cambridge University Press, pp. 779-817, 1992.Tricomi, F. G. Integral Equations. New York: Dover, 1957.Weisstein, E. W. "Books about Integral Equations." http://www.ericweisstein.com/encyclopedias/books/IntegralEquations.html.Whittaker, E. T. and Robinson, G. "The Numerical Solution of Integral Equations." §183 in The Calculus of Observations: A Treatise on Numerical Mathematics, 4th ed. New York: Dover, pp. 376-381, 1967.在 Wolfram|Alpha 中引用
积分方程
请引用为
Weisstein, Eric W. “积分方程。” 来自 MathWorld--Wolfram Web 资源。 https://mathworld.net.cn/IntegralEquation.html
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