魏繼東
(衡陽師范學院 數(shù)學與計算科學系,湖南 衡陽 421008)
離散Green函數(shù)在研究有限元最大模估計中起著非常重要的作用。文[1]給出了一階離散Green函數(shù)定義并得出了相關性質(zhì),文[2]給出了離散Green函數(shù)的一個逐點估計。文[3]給出了高階離散Green函數(shù)定義及性質(zhì),本文在[2]及[3]的基礎上獲得了高階離散Green函數(shù)的一個逐點估計。
考慮橢圓問題:
其變分形式為:
設Sh是有限元空間,引進高階導數(shù)?izG*z及其Galerkin逼近?izGhz(i≥2)(參[3]),滿足:
設B是半徑為r的球,Bd是半徑為r+d的同心球,熟知若u在Bd內(nèi)調(diào)和,uh∈Sh則有:
由文[2]有如下命題
命題1.若uh∈Sh,Bd?D?Ω滿足a(u,v)=0,則:
命題2.在命題1的假設下有:
引理1.設g=?izGz,gh=?izGhz,則對任意s≤k-1,有:
證明:先設g=?izG*z,注意到
由文[3]性質(zhì)1及插值估計有
再利用文[4]極限過度方法將g=?izG*z換成g=?izGhz結論依然成立。
引理2.設g=?izGzgh=?izGhz,存在常數(shù)C使得當k≥2時有
證明:設x為B的中心,,ω為B上的切斷函數(shù),令u1=ωg(x),uh1為u1的Galerkin逼近,uh2=gh(x)-uh1,則
并且
為估計I2,將B做一點小修改使ω在B內(nèi)有支集,設,則由命題1,命題2有:
由文[3]性質(zhì)2有:
結合上面各式即得證引理,
定理1.若存在常數(shù)C0使得,則有:
證明:設x∈e,z?e,記d0=dist(z,e),則d0≥,應用逆不等式及引理2有
證畢。
[1]朱起定,林群.有限元超收斂理論[M].長沙:湖南科技出版社,1989.
[2]Lin,Q.,Zhou J.M.Superconvergence in high-order Galerkin finite element methods[J].Compute Methods in Applied Mechanics and Engineering,2007,196:3779-3784.
[3]魏繼東,朱起定.離散Green函數(shù)估計的若干推廣[J].邵陽學院學報:自然科學版,2008,5(2):13-14.
[4]謝銳鋒.凹角域上的Green函數(shù)逼近的逐點估計和有限元外推[J].計算數(shù)學,1988(3):232-241.