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圆对称化和极值Robin条件。 (英语) Zbl 0926.35007号

作者考虑了求均匀圆盘内部均匀加热时的最高和最低平均温度问题,以及其边界上的牛顿冷却定律。更具体地说,假设(D)是单位圆盘,(h)是边界上的电导率,(vh)是(D)内部的温度,遵循牛顿定律(hv+\偏v/\偏n=0),并且在(D)中有\(Delta v=-1\)。问题是在给定常数(h_1,h2)和(gamma,in(0,1))的约束下,求出整个(h)的最小和最大平均温度(mathcal T(h)=int_D v_h dx)。作者得出的估计如下:\[{\pi\over 2}\大({1\over h1\gamma+h2(1-\gamma)}+{1\ over 4}\大)\leq\mathcal T(h)\leq{\pi\ over 2{\Big({\gamma\over h1}+{1-\gama}\ over h2}+{1\over 4{\大),\]对于满足上述约束的所有\(h)。此外,当\(h=h1\gamma+h2(1-\gamma)\)时,左边的等式成立,当\,这几乎立即产生了左边的不平等。用于右手边不等式的主要工具是这样一个事实,即对于H^1(D)中的任何\(v\),当\(v\)被其圆对称化取代时,狄利克雷积分\(\int_D|\nabla v|^2 dx\)减小。作者提供了这一事实的自足证明,这在一些额外的平滑性假设下是众所周知的。

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全文: 内政部