诺伊曼边界条件

在数学中,诺伊曼边界条件(Neumann boundary condition) 也被称为常微分方程或偏微分方程的“第二类边界条件”。诺伊曼边界条件指定了微分方程的解在边界处的微分。

在常微分方程情况下,如

:
\frac{d^2y}{dx^2} + 3 y = 1

在区间[0,1],
诺伊曼边界条件有如下形式:

:y'(0) = \alpha_1
:y'(1) = \alpha_2

其中\alpha_1和\alpha_2是给定的数值。

一个区域\Omega\subset R^n,上的偏微分方程,如

:
\Delta y + y = 0

(\Delta表示拉普拉斯算子),诺伊曼边界条件有如下的形式:

\frac{\partial y}{\partial \nu}(x) = f(x) \quad \forall x \in \partial\Omega.

这里,\nu表示边界\partial\Omega处(向外的)法向;f是给定的函数。法向定义为

:\frac{\partial y}{\partial \nu}(x)=\nabla y(x)\cdot \nu (x)
其中∇是梯度,圆点表示内积。

参看
*狄利克雷边界条件

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