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最优阶收敛意味着数值光滑。 (英语) Zbl 1328.65236号

设具有(n=2)或(n=3)有界域的(Omega\subset{mathbb R}^n)。设(u)是Sobolev空间(W_s^{p+1}(\Omega))的光滑函数,其中(s=1,\,2,\,\infty)。进一步给出了(Omega\)上的拟均匀网格族({mathcal T}_h\),其中({mathcal T}~h\)分别由三角形或四边形组成(对于(n=2\))。四面体或六面体(对于\(n=3\))。设(u_h\)是关于逼近目标函数\(u\)的\({mathcal T}_h)的阶分片多项式。一个例子是二阶偏微分方程的间断Galerkin解。
本文定义了(u_h)的跨界面和内数值光滑性。有趣的主要结果表明,最优阶收敛意味着\(u_h\)的数值\(W_s^{p+1}(\Omega)\)-光滑性:对于\(在W_s^{p+1}(\Omega)\)中的u,\(\|u-u_h\|_s={\mathcal O}(h^{p+1})\)的一个必要条件是\(u_h\)是数值\(W_s^{p+1}(\Omega)\)-光滑的。最后,给出了(n=1)的主要结果的一个简短证明,其中({{mathcal T}_h})是开区间(Omega)的拟均匀网格族。

MSC公司:

65N30型 偏微分方程边值问题的有限元、Rayleigh-Riz和Galerkin方法
35J25型 二阶椭圆方程的边值问题
65牛顿50 涉及偏微分方程的边值问题的网格生成、细化和自适应方法
65N12号 含偏微分方程边值问题数值方法的稳定性和收敛性
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