什么是皮卡迭代法
Ⅰ 皮卡的逐次迭代法和皮卡逐步逼近法是不是一个东西
这两个应该不是一个东西,初次毕竟的话,可能更接近于极限的方式了。
Ⅱ 不动点定理的应用:积分方程和微分方程
上一节学习了一个基础的不动点定理,在巴拿赫空间中,闭集上的收缩算子存在唯一的不动点。
现在考虑其应用:
积分方程,对于中文互联坦知网上不多见,搜索不到多少东西。不过积分方程在数学物理中具有很高的价值,通常而言的本征值问题,最初就是从积分方程中得出的,可以了解一下柯朗,希尔伯特的数学物理方法一书,可以说是开山之作了,里面就专门介绍了线性积分方程理论。不过,这本书时代过于久远,所以看上去很不习惯,很多概念都过时了。看这本书其实也是为了以现代语言学习积分方程。
积分方程 ,本身可以视为一个算子 ,于是可以化为不动点问题 。
接下来只要证明这个算子A满足定理条件即可,这就需要对参数值 和函数 添加一定的限制,这些限制条件是为了满足定理条件而引入的,所以可由证明中得出,这里就不写了。
于是,对于特定的情况下,这个不动点问题有唯一解,可以进行迭代求解。这就是积分方程的迭代法求解的原理。
对于微分方程,采用了取巧的方式,任意的一阶微分方程总可化为积分方程
这样只要证明积分方程有解,那微分方程自然有解。而且可以进行迭代求解,这种迭代法的收敛性由一个定理给出。自然,对于这种微分方程也是有条件限制的。这就与微分方程的适定性理论联系起来了。著名的皮卡定理。
巴拿赫不动点,核心就是一个压缩映射,因为巴拿赫空间一般是满足的,常用的就是闭区间上的连续函数空间,不管是一元的还是让粗消多元的没有什么太大区别。所以,只要能证明一凳和个算子是收缩的,问题就自然获得了解决。这种普遍性,使得不动点定理在非线性泛函分析中也能发挥巨大作用。就比如上面的算子方程的例子,并没有限定算子必须是线性的。
Ⅲ 皮卡迭代法求初值问题
将微分方程转化为积分方程,初始用初值迭代一次得到Y1,以其为下一次迭代初值,依次迭代。
如果想得到最终的解,你需要得到迭代n次的形式再取极限。事实上这是压缩映像原理的应用,但是这个解有存在区间,这种方法得到的解并不一定是全空间的解。当然你要是想获得近似解,按经验来说取初值迭代三到四次应该就够了。
迭代法的主要研究课题是对所论问题构造收敛的迭代格式,分析它们的收敛速度及收敛范围。
迭代法的收敛性定理可分成下列三类:
①局部收敛性定理:假设问题解存在,断定当初始近似与解充分接近时迭代法收敛。
②半局部收敛性定理:在不假定解存在的情况下,根据迭代法在初始近似处满足的条件,断定迭代法收敛于问题的解。
③大范围收敛性定理:在不假定初始近似与解充分接近的条件下,断定迭代法收敛于问题的解。
迭代法在线性和非线性方程组求解,最优化计算及特征值计算等问题中被广泛应用。