zunia.vn

Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z

zunia.vn

» Luận Văn - Báo Cáo

» Báo cáo khoa học

Báo cáo nghiên cứu khoa học: " CHUYỂN ĐỘNG CỦA MẶT VỚI VẬN TỐC PHỤ THUỘC VÀO ĐỘ CONG TRUNG BÌNH: PHƯƠNG PHÁP TẬP MỨC; TÍNH DUY NHẤT CỦA NGHIỆM YẾU"

Chia sẻ: Nguyễn Phương Hà Linh Nguyễn Phương Hà Linh | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:9

Báo xấu

61
lượt xem 4
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài báo này đưa ra một phương pháp được gọi là phương pháp tập mức để mô phỏng quá trình chuyển động của mặt với vận tốc phụ thuộc vào độ cong trung bình. Đưa ra khái niệm nghiệm yếu và chứng minh một nguyên lý so sánh cho nghiệm yếu của phương trình. Từ nguyên lý so sánh, ta nhận được tính duy nhất của nghiệm. Phương pháp dựa trên các tính chất của tích chập...

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Báo cáo nghiên cứu khoa học: " CHUYỂN ĐỘNG CỦA MẶT VỚI VẬN TỐC PHỤ THUỘC VÀO ĐỘ CONG TRUNG BÌNH: PHƯƠNG PHÁP TẬP MỨC; TÍNH DUY NHẤT CỦA NGHIỆM YẾU"

TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG - SỐ 2(25).2008 CHUYỂN ĐỘNG CỦA MẶT VỚI VẬN TỐC PHỤ THUỘC VÀO ĐỘ CONG TRUNG BÌNH: PHƯƠNG PHÁP TẬP MỨC; TÍNH DUY NHẤT CỦA NGHIỆM YẾU MOTION OF SURFACES WITH SPEED DEPENDING ON MEAN CURVATURE: LEVEL SET METHODS; UNIQUENESS OF WEAK SOLUTIONS NGUYỄN CHÁNH ĐỊNH Trường Đại học Sư phạm, Đại học Đà Nẵng NGUYỄN CỬU HUY Trường THPT chuyên Lê Quý Đôn, Tp. Đà Nẵng TÓM TẮT Bài báo này đưa ra một phương pháp được gọi là phương pháp tập mức để mô phỏng quá trình chuyển động của mặt với vận tốc phụ thuộc vào độ cong trung bình. Đưa ra khái niệm nghiệm yếu và chứng minh một nguyên lý so sánh cho nghiệm yếu của phương trình. Từ nguyên lý so sánh, ta nhận được tính duy nhất của nghiệm. Phương pháp dựa trên các tính chất của tích chập inf-sup. ABSTRACT This paper aims to provide a method so called level set method to simulate the surface evolution process with speed depending on mean curvature. This is to provide the notion of weak solutions and prove a comparison principle for weak solutions. From the comparison principle, we obtain the uniqueness of the solution. The method is based on inf-sup convolution properties. 1. Đặt vấn đề Bài toán chuyển động mặt xuất hiện nhiều trong các vấn đề ứng dụng của khoa học kỹ thuật như hóa học, cơ học chất lỏng, xử lý ảnh và nhiều lĩnh vực khác. Trong các bài toán chuyển động của mặt, thì bài toán chuyển động mặt với vận tốc phụ thuộc vào độ cong trung bình đóng vai trò rất quan trọng cần phải được giải quyết. Loại chuyển động này tương ứng với các định luật khuếch tán của vật lý hiện đại. Trong quá trình mô phỏng toán học, chúng tôi dựa trên một bài toán giá trị đầu của phương trình đạo hàm riêng cấp hai tựa tuyến tính để tìm hiểu và phân tích quá trình chuyển động. Trong cách tiếp cận đó, chúng tôi giới thiệu một khái niệm nghiệm yếu để nghiên cứu sự chuyển động của mặt khi chúng đi qua các điểm kỳ dị. Loại nghiệm này thỏa mãn điều kiện entropy và được biết đến như là nghiệm nhớt [1-2], [4-7]. 1.1. Phương trình chuyển động mặt Chúng tôi thiết lập một bài toán giá trị đầu cho một phương trình đạo hàm riêng để mô phỏng quá trình chuyển động của mặt với vận tốc phụ thuộc vào độ cong trung bình bằng phương pháp tập mức. Xét mặt Γ 0 trong d , là một đường cong trong không gian 92
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG - SỐ 2(25).2008 2-chiều hoặc là một mặt trong không gian 3-chiều. Giả sử rằng đường (mặt) này chuyển động theo hướng pháp tuyến ngoài với vận tộc V , với V =H+ f trong đó H là độ cong trung bình của mặt, và f = f ( x) là một hàm số cho trước được giả thiết là liên tục, được gọi là một ngoại lực. a. Phương pháp tập mức: Cho trước một mặt Γ0 = Γ(t = 0) , các mặt Γt (t ≥ 0) chuyển động theo hướng pháp tuyến ngoài υ với vận tốc V . Ý tưởng chính là biểu diễn mặt chuyển động dưới dạng một tập mức không của một hàm nhiều biến u . Cụ thể, ta xác định một phương trình cho u mà nghiệm chứa mặt chuyển động Γt dưới dạng tập mức {u = 0} . Cho ( x(t ), t ) là đường chuyển động của một điểm, tức là, x(t = 0) là một điểm trên mặt đầu tiên Γ0 . Vì hàm chuyển động u luôn bằng không trên mặt chuyển động, nên ta phải có: u ( x(t ), t ) = 0 t ≥ 0. Theo quy tắc đạo hàm hợp, ut + ∇u ( x(t ), t ) ⋅ x '(t ) = 0. ∇u Vì x '(t ) ⋅υ = V , trong đó υ = , nên ta có ∇u u t + V ∇u = 0, u ( x, 0) = u0 ( x). với một điều kiện đầu: (1) Như ta đã đề cập từ trước, mặt Γt (t ≥ 0) được xem như là tập mức không của of u , tức là, { }. d Γt = x ∈ | u ( x, t ) = 0 d → Ta gán giá trị đầu cho u bằng cách chọn một hàm trơn u0 : sao cho { }, d Γ0 = x ∈ | u0 ( x ) = 0 b. Phương trình tập mức Vì Γt là tập mức không của u với t ≥ 0 , nên pháp vectơ đơn vị ngoài của Γt là ∇u − , ∇u và độ cong trung bình của Γt được cho bởi ⎛ ∇u ⎞ H = −div(υ ) = −div ⎜ . ⎜ ∇u ⎟ ⎟ ⎝ ⎠ Mặt khác, vận tốc của Γt là 93
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG - SỐ 2(25).2008 ut − . ∇u Vì vậy, ta có ⎛ ∇u ⎞ ut = −div⎜ ⎟ − ⎜ ∇u ⎟ + f ( x), ∇u ⎝ ⎠ và cuối cùng nhận được ⎛ ⎞ ux ux ut = ⎜ δ ij − i 2j ⎟ u xi x j − f ( x) ∇u . (2) ⎜ ⎟ ∇u ⎝ ⎠ 1.2. Nghiệm yếu d × [0, ∞). Xét phương trình tập mức chuyển động (2) trong d Định nghĩa 1. Một hàm u ∈ C ( × [0, ∞)) được gọi là một nghiệm yếu dưới của phương trình (2) nếu: u − ϕ đạt cực đại địa phương tại điểm ( x0 , t0 ) ∈ d × (0, ∞) với mỗi ϕ ∈ C ∞ ( d +1 ) , thì ⎧ ⎛ ϕx ϕx ⎞ ⎪ϕt ≤ ⎜ δ ij − i j ⎟ ϕ x x − f ∇ϕ tai ( x 0 , t0 ) ⎪ ⎜ ∇ϕ ⎟ 2 ⎨ ij ⎝ ⎠ ⎪ ⎪khi ∇ϕ (x 0 , t0 ) ≠ 0, ⎩ và ( ) ⎧ϕt ≤ δ ij − ηiη j ϕ x x tai ( x0 , t0 ) ⎪ ij ⎨ d ⎪η ∈ , η ≤ 1, khi ∇ϕ (x 0 , t0 ) = 0. ⎩ Định nghĩa 2. Một hàm u ∈ C ( d × [0, ∞)) được gọi là một nghiệm yếu trên của phương trình (2) nếu: u − ϕ đạt cực tiểu địa phương tại điểm ( x0 , t0 ) ∈ d × (0, ∞) với mỗi ϕ ∈ C ∞ ( d +1 ), thì ⎧ ⎛ ϕx ϕx ⎞ ⎪ϕt ≥ ⎜ δ ij − i 2j ⎟ ϕ xi x j − f ∇ϕ tai ( x 0 , t0 ) ⎪ ⎜ ∇ϕ ⎟ ⎨ ⎝ ⎠ ⎪ ⎪khi ∇ϕ (x 0 , t0 ) ≠ 0, ⎩ và ⎧ϕt ≥ (δ ij − ηiη j ) ϕ x x tai ( x0 , t0 ) ⎪ ij ⎨ ⎪η ∈ , η ≤ 1, khi ∇ϕ (x 0 , t0 ) = 0. d ⎩ Định nghĩa 3. Một hàm u ∈ C ( d × [0, ∞)) được gọi là một nghiệm yếu của phương trình (2) nếu u vừa là nghiệm yếu dưới vừa là nghiệm yếu trên của phương trình (2). 94
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG - SỐ 2(25).2008 2. Giải quyết vấn đề Trong mục này, ta khảo sát tính duy nhất của nghiệm yếu của phương trình (2) với điều kiện đầu (1). Cụ thể là ta sẽ đưa ra một nguyên lý so sánh nghiệm cho phương trình (2). Để làm điều đó, ta giới thiệu và khảo sát một số tính chất của các khái niệm về tích chập inf-sup. Phương pháp của chúng ta ở đây là chỉ ra một nguyên lý so sánh cho nghiệm yếu của (2) trong một miền con của d × [0, ∞) là B × [0, T ] , trong đó B := B[0; R ] là hình cầu đóng tâm 0 bán kính R > 0 , và T là một số thực dương. Vì R và T bất kỳ, nên ta có thể cho chúng tiến ra vô cùng để thu được nguyên lý so sánh trên toàn d × [0, ∞) . 2.1. Tích chập INF-SUP là một hàm liên tục. Với mỗi ε > 0 , ta viết Định nghĩa 4. Cho w: B × [0,T] → ( ) ⎧ ⎫ 1 2 w ε ( x, t ) := x − y +(t-s) 2 ⎬ , sup ⎨ w(y,s)- ε y∈B , s∈[0,T ] ⎩ ⎭ ( ) ⎧ ⎫ 1 2 x − y +(t-s) 2 ⎬ , w ε ( x, t ) := inf ⎨ w(y,s)+ ε y∈B , s∈[0,T ] ⎩ ⎭ với x ∈ B, s ∈ [0, T ]. w ε và w ε được gọi là tích chập inf và sup của w tương ứng. Lưu ý rằng, vì w liên tục nên ‘’inf’’ và ‘’sup’’ ở trên có thể thay bởi ‘’min’’ và ‘’max’’. Bổ đề 1. (Tính chất của tích chập inf-sup). Tồn tại các hằng số A, B, C chỉ phụ thuộc vào sao cho với mọi ε > 0 , các phát biểu sau đây là đúng: w L∞ ( B×[0,T ]) (i) w ε ≤ w ≤ w ε trên B × [0, T ] . (ii) w ε , w ε ≤ A. L∞ ( B×[0,T ]) ( x− y ) 1 2 (iii) Nếu y ∈ B , s ∈ [0, T ] và w ε ( x, t ) = w(y,s)- +(t-s) 2 , thì ε | x − y |,| t − s | ≤ C ε 1/ 2 =: σ (ε ). Một phát biểu tương tự vẫn đúng cho w ε . (iv) w ε , w ε → w khi ε → 0 đều trên B × [0, T ] . (v) Ánh xạ 1 (| x | ) w ε ( x, t )+ 2 +t 2 ( x, t ) ε là lồi, và ánh xạ 1 (| x | ) 2 +t 2 w ε ( x, t ) − ( x, t ) ε là lõm. (vi) Giả sử w là một nghiệm yếu dưới của (2) trong B × [0, T ] . Khi đó, w ε là một nghiệm yếu dưới của (2) trong B × (σ (ε ), T ] . Tương tự, nếu w là một nghiệm yếu trên của (2) thì w ε là một nghiệm yếu trên của (2) trong B × (σ (ε ), T ] . 95
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG - SỐ 2(25).2008 (vii) Ngoài ra, hàm số w ε là khả vi đến cấp hai hầu khắp nơi và thỏa mãn ⎛ ε⎞ ε ⎜ δ − w xi w x j ⎟ w ε − f ∇w ε ε w t ≤ ij ⎜ 2⎟ xi x j ⎜ ∇w ε ⎟ ⎝ ⎠ tại những điểm trong B × (σ (ε ), T ] mà ở đó w ε khả vi đến cấp hai, trong đó ∇w ε ≠ 0 . Tương tự w ε là khả vi đến cấp hai hầu khắp nơi và thỏa mãn ⎛ w ε xi w ε x j ⎞ w ε t ≥ ⎜ δ ij − ⎟ w ε x x − f ∇w ε ⎜ ⎟ 2 ∇w ε ij ⎝ ⎠ tại những điểm trong B × (σ (ε ), T ] mà ở đó w ε khả vi đến cấp hai, trong đó ∇w ε ≠ 0 . Chứng minh bổ đề này tương đối đơn giản, người đọc có thể tìm thấy cách chứng minh tương tự trong [2]. 2.2. Nguyên lý so sánh Bây giờ ta có thể phát biểu kết quả chính của bài báo: Định lý 1. Giả sử u là một nghiệm yếu dưới và v là một nghiệm yếu trên của phương trình (2) trong B × [0, T ] . Khi đó, nếu u ≤ v trên B × {t = 0} (3) thì u ≤ v trên B × [0, T ] (4) Đặc biệt, nghiệm yếu của phương trình (2) với điều kiện đầu (1) là duy nhất. Chứng minh: Giả sử (4) sai. Khi đó max (u − v) =: a > 0; (5) (x,t)∈B×[0,T] và với α > 0 đủ nhỏ, a max (u − v − α t ) ≥ > 0. 2 (x,t)∈B×[0,T] ε Ngoài ra, ta lưu ý rằng u → u , vε → v khi ε → 0 đều trên B × [0, T ] . Hệ quả là nếu ta cố định ε > 0 đủ nhỏ, ta có a max (uα − vε − α t ) ≥ > 0. (6) 4 (x,t)∈B×[0,T] Cho δ > 0 ta định nghĩa với mọi x, y ∈ B và với mọi t , s ∈ [0, T ] , hàm số 1 Φ ( x, y, t , s ) := u ε ( x +y,t+s)-vε ( x, t ) − α t − (| y |4 +s 4 ) . (7) δ Từ (6), ta thấy a Φ ( x, y , t , s ) ≥ . max (8) 4 (x,t),(x+y,t+s)∈B×[0,T] Bây giờ, ta chọn ( x1 , t1 ), ( x1 +y1 , t1 +s1 ) ∈ B × [0, T ] sao cho 96
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG - SỐ 2(25).2008 Φ ( x1 , y1 , t1 , s1 ) = Φ ( x, y, t , s ). max (9) (x,t),(x+y,t+s)∈B×[0,T] Vì Φ( x1 , y1 , t1 , s1 ) > 0 , nên (7) kéo theo | y1 |,| s1 | ≤ Cδ 1/ 4 , (10) Trong đó C là hằng số không phụ thuộc vào δ . Tiếp theo, ta chứng minh rằng, nếu ε , δ > 0 cố định đủ nhỏ, ta có t1 , t1 +s1 > σ (ε ). (11) Thật vậy, nếu t1 ≤ σ (ε ) , thì a ≤ Φ ( x1 , y1 , t1 , s1 ) ≤ u ε ( x1 +y1 , t1 +s1 ) − vε ( x1 , t 1 ) 4 = u ( x1 +y1 , t1 +s1 ) − v( x1 , t 1 ) + o(1) khi ε → 0 khi ε → 0 = u ( x1 +y1 ,s1 ) − v( x1 ,0) + o(1) khi ε , δ → 0 = u ( x1 ,0) − v( x1 ,0) + o(1) ≤ o(1) khi ε , δ → 0. Đây là điều mâu thuẫn, vì vậy cho ta t1 > σ (ε ). Sau đây, trong chứng minh, ta cố định α , ε , δ > 0 . Theo Bổ đề 1 (vi), ta có uε là một nghiệm yếu dưới của (2) gần ( x1 +y1 , t1 +s1 ) và vε là một nghiệm yếu trên của (2) gần ( x1 , t1 ) . Bây giờ, ta chứng minh y1 ≠ 0 (12) Giả sử ngược lại, y1 = 0 . Khi đó, (7) và (9) kéo theo 1 1 (| y | ) u ε ( x1 , t1 +s1 ) − vε ( x1 , t1 ) − α t1 − s14 ≥ u ε ( x +y, t +s) − vε ( x, t ) − α t − 4 +s 4 (13) δ δ với mọi ( x, t ), ( x +y,t+s) ∈ B × [0,T]. Cho x = x1 và t = t1 , rút gọn ta nhận được bất đẳng thức 1 1 (s − s14 ) u ε ( x1 +y, t1 +s) ≤ u ε ( x1 , t1 +s1 )+ | y |4 + 4 δ δ với ( x1 +y,t1 +s) ∈ B × [0,T]. Đặt r := s − s1 và viết lại ta được 4 6 ( ) u ε ( x1 +y, t1 +s1 +r) ≤ u ε ( x1 , t1 +s1 )+ s13 r + s12 r 2 +o |r|3 +|y|4 khi ( y, r ) → (0, 0). δ δ Vì u ε là một nghiệm yếu dưới của (2) gần ( x1 +y1 , t1 +s1 ) = ( x1 , t1 +s1 ) , nên ta sử dụng định nghĩa của nghiệm yếu dưới để đi đến 4 s13 ≤ 0. (14) δ 97
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG - SỐ 2(25).2008 Bây giờ, ta trở lại và thay y = x1 − x và s = t1 +s1 − t vào (13) và sau khi rút gọn, ta được. ⎛4 ⎞ 6 ( ) vε ( x, t ) ≥ vε ( x1 , t1 )+ ⎜ s13 − α ⎟ ( t − t1 ) − s12 ( t − t1 ) +o |x-x1|4 +|t-t1|3 khi ( x, t ) → ( x1 , t1 ). 2 ⎝δ δ ⎠ Vì vε là một nghiệm yếu trên của (2) gần ( x1 , t1 ) , nên ta sử dụng định nghĩa của nghiệm yếu trên để đi đến 43 s1 − α ≥ 0. (15) δ Đây chính là điều mâu thuẫn vì α > 0 . Điều này chứng tỏ (12) Tiếp theo ta lưu ý rằng nếu Θ : m → là lồi thì ánh xạ ( w,z) Θ(w+z) cũng lồi trên 2m . Hệ quả là từ Bổ đề 1(v) ta có 1 (| x+y | ) u ε ( x +y, t +s)+ 2 +(t+s) 2 ( x, y , t , s ) ε là lồi, cũng như 1 (| x | ) 2 +t 2 − vε ( x, t )+ ( x, t ) ε là lồi, và như vậy ( ) Φ ( x, y, t , s )+C | x |2 + | y |2 +t 2 +s 2 ( x, y , t , s ) lồi gần với điểm ( x1 ,y1 , t1 ,s1 ) với một hằng số đủ lớn C = C (ε , δ ) . Vì Φ đạt cực đại tại điểm ( x1 ,y1 , t1 ,s1 ) nên ta có thể ứng dụng Bổ đề Jensen [3] : tồn tại một dãy các điểm {( x , y , t } ∞ k k k , sk ) sao cho k =1 ( x k , y k , t k , s k ) → ( x1 , y1 , t1 , s1 ), (16) ε k k k k Φ, u và vε khả vi đến cấp hai tại điểm ( x , y , t , s ) (k = 1, 2, ), (17) ∇ x , y ,t , s Φ ( x k , y k , t k , s k ) → 0, ∇ 2, y ,t , s Φ ( x k , y k , t k , s k ) ≤ o(1) I 2 d +2 khi k → ∞. (18) x Sử dụng (7), (17) ta thấy ∇ x Φ ( x k , y k , t k , s k ) = ∇u ε ( x k +y k , t k +s k ) − ∇vε ( x k , t k ) =: p k − p k , (19) 4 4 ∇ y Φ ( x k , y k , t k , s k ) = ∇u ε ( x k +y k , t k +s k ) − | y k |2 y k = p k − | y k |2 y k . (20) δ δ Vì y k → y1 , nên ta áp dụng (18) để thu được 4 pk , pk → d | y1 |2 y1 =: p trong . (21) δ Khẳng định (12) cho ta p ≠ 0 và do đó p k , p k ≠ 0 với k đủ lớn. Một lần nữa, ta sử dụng (7) và (18) để nhận được Φ t ( x k , y k , t k , s k ) = utε ( x k +y k ,t k +s k ) - vε t ( x k , t k ) − α =: q k − q k − α . (22) 98
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG - SỐ 2(25).2008 Vì u ε và vε là các hàm liên tục Lipschitz, nên ta có thể lấy giới hạn qua một dãy con và đánh lại chỉ số, ta nhận được q k → q, q k → q trong . (23) Khi đó (18) và (22) đảm bảo q −q =α > 0 . (24) Tiếp theo (7) và (17) kéo theo ∇ 2 Φ ( x k , y k , t k , s k ) = ∇ 2u ε ( x k +y k ,t k +s k ) - ∇ 2 vε ( x k , t k ) =: G k − G k . (25) x Bây giờ (18) cho ta Gk − Gk ≤ εk Id , trong đó, ε k → 0 . Ngoài ra, Bổ đề 1 (v) chứng tỏ G k ≥ −CI d và G k ≤ CI d với C = C (ε ) . Vì vậy −CI d ≤ G k ≤ G k +ε k I d ≤ CI d . Hệ quả là ta có thể lấy giới hạn qua một dãy con nếu cần thiết, và giả sử G k → G, G k → G trong S d ×d , G ≤G. với: (26) ε k k kk k k kk Nhắc lại rằng, (17) đúng và p = ∇u ( x +y , t +s ), p = ∇vε ( x , t ) khác không với k đủ lớn. Vì u ε là nghiệm yếu dưới gần ( x1 +y1 , t1 +s1 ) và vε là nghiệm yếu trên gần ( x1 , t1 ) , nên ⎛ ⎞ ⎛ k⎞ pik p k k ⎟ g k − f ( x k +y k ) p k và q k ≥ ⎜ δ − pi p j ⎟ g k − f ( x k ) p k , q k ≤ ⎜ δ ij − j ⎜ ⎟ ij ⎜ ij pk ⎟ ij k2 2 p ⎝ ⎠ ⎝ ⎠ k k k k với mọi k đủ lớn, trong đó ( g ij ) = G , ( g ij ) = G . Cho k tiến ra vô cùng, cùng với (21), (23), (26) và tính liên tục của hàm số f ta nhận được ⎛ ⎞ ⎛ ⎞ pi p j pp q ≤ ⎜ δ ij − ⎟ g ij − f ( x1 +y1 ) p và q ≥ ⎜ δ ij − i 2 j ⎟ gij − f ( x1 ) p , ⎜ ⎟ ⎜ ⎟ 2 p p ⎝ ⎠ ⎝ ⎠ trừ hai bất đẳng thức trên, ta thu được ⎛ pi p j ⎞ ⎟ ( g ij − gij ) + ( f ( x1 ) − f ( x1 +y1 ) ) p . q − q ≤ ⎜ δ ij − ⎜ p⎟ 2 ⎝ ⎠ ⎛⎛ pi p j ⎞ ⎞ Bây giờ, ta thấy ma trận ⎜ ⎜ δ ij − ⎟ ⎟ là ma trận nửa xác định dương và ma trận ⎜⎜ ⎟ p ⎠⎟ 2 ⎝⎝ ⎠ G − G là ma trận nửa xác định âm. Do đó, từ (26) ta nhận được q − q = α ≤ ( f ( x1 ) − f ( x1 +y1 ) ) p . 99
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG - SỐ 2(25).2008 Lưu ý rằng, p k = ∇u ε ( x k +y k , t k +s k ) bị chặn với mọi δ > 0 và α > 0 độc lập với δ > 0 ; y1 = y1 (δ ) → 0 khi δ → 0+ . Vì vậy, cho δ → 0+ , ta nhận được q − q = α ≤ 0. Đây là điều mâu thuẩn với (24). 3. Kết luận Bài báo trình bày phương pháp tập mức để khảo sát bài toán chuyển động của mặt với vận tốc phụ thuộc vào độ cong trung bình. Đây là bài toán đã và đang được nhiều nhà toán học quan tâm và tìm cách giải quyết. Trên cơ sở đưa ra một khái niệm nghiệm yếu, bài báo đã chỉ ra rằng, nghiệm yếu của bài toán giá trị đầu nếu tồn tại thì chỉ có một. Hơn nữa, cùng với các ưu điểm của phương pháp tập mức, cách tiếp cận có thể được áp dụng cho các bài toán phức tạp và khắc phục được những nhược điểm mà phương pháp đồ thị mắc phải như vấn đề thay đổi tôpô của mặt trong quá trình chuyển động. TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] M. G. Crandall, and P. L. Lions, Viscosity solutions of Hamilton-Jacobi equations, Trans. Amer. Math. Soc., 277(1983), 1-42. [2] L. C. Evans, and J. Spruck, Motion of level set by mean curvature I, J. Diff. Geom., 33(1991), 635-681. [3] R. Jensen, The maximum principle for viscosity solutions of fully nonlinear second order partial differential equations, Arch. Rat. Mech. Anal. [101], 1988 [4] Nguyễn Chánh Định, On the uniqueness of viscosity solutions to second order parabolic partial differential equations, J. Science and Technology, University of Danang, 2(14)(2006), 53-57. [5] Nguyễn Chánh Định, Existence of a weak solution of level set minimal surface equations, J. Science and Technology, University of Danang, 5(17)(2006), 36-39. [6] Nguyễn Chánh Định, Some properties of weak solutions of level set minimal surface equations, J. Science and Technology, University of Danang, 6(18)(2007), 65-68. [7] Ch. -D. Nguyen, and R. H. W. Hoppe, Amorphous surface growth via a level set approach, J. Non. Anal. Theor. Meth. Appl. (66)2007, 704-722. 100

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

LV.01: Bộ Luận Văn Thạc Sĩ Quản Trị Kinh Doanh MBA

165 tài liệu

2069 lượt tải

THÔNG TIN

TRỢ GIÚP

HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG

Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.