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Rayleigh-Ritz 变分法


一种计算特征函数特征值的技术。它通过要求

 J=int_a^b[p(x)y_x^2-q(x)y^2]dx
(1)

具有平稳值,并服从归一化条件

 int_a^by^2w(x)dx=1
(2)

和边界条件

 py_xy|_a^b=0.
(3)

这导出了Sturm-Liouville 方程

 d/(dx)(p(dy)/(dx))+qy+lambdawy=0,
(4)

它给出了

 F[y(x)]=(int_a^b(py_x^2-qy^2)dx)/(int_a^by^2wdx)
(5)

的平稳值,为

 F[y_n(x)]=lambda_n,
(6)

其中 lambda_n 是对应于特征值特征函数 y_n


使用 Wolfram|Alpha 探索

参考文献

Arfken, G. "Rayleigh-Ritz 变分法。" §17.8 in Mathematical Methods for Physicists, 3rd ed. Orlando, FL: Academic Press, pp. 957-961, 1985.Rayleigh, J. W. "关于寻找风琴管开口端修正的方法。" Phil. Trans. 161, 77, 1870.Ritz, W. "关于求解数学物理中某些变分问题的新方法。" J. reine angew. Math. 135, 1-61, 1908.Whittaker, E. T. and Robinson, G. "最小化问题的 Rayleigh-Ritz 方法。" §184 in The Calculus of Observations: A Treatise on Numerical Mathematics, 4th ed. New York: Dover, pp. 381-382, 1967.

在 Wolfram|Alpha 中被引用

Rayleigh-Ritz 变分法

引用为

Weisstein, Eric W. "Rayleigh-Ritz 变分法。" 来自 MathWorld--Wolfram Web 资源。 https://mathworld.net.cn/Rayleigh-RitzVariationalTechnique.html

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