Research Group of Prof. Dr. M. Griebel
Institute for Numerical Simulation
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Glatte Gebiete

 

  SATZ5762

BEWEIS. Da tex2html_wrap_inline10575 nach Voraussetzung einen tex2html_wrap_inline7839 -Rand besitzt, gibt es zu jedem tex2html_wrap_inline11057 eine offene Menge tex2html_wrap_inline11059 mit tex2html_wrap_inline11061 , eine positive Konstante tex2html_wrap_inline11063 und einen tex2html_wrap_inline7839 -Diffeomorphismus tex2html_wrap_inline11067 , wobei tex2html_wrap_inline11069 sei. Der Diffeomorphismus tex2html_wrap_inline11071 bilde das in tex2html_wrap_inline11073 enthaltene Randstück von tex2html_wrap_inline10743 diffeomorph auf den geraden Rand der Hemisphäre ab, d.h. tex2html_wrap_inline11077 , weiterhin sei tex2html_wrap_inline11079 . tex2html_wrap_inline11071 transformiert die Differentialoperatoren L und B in

equation5813

mit

eqnarray5836

tex2html_wrap_inline11087 und tex2html_wrap_inline11063 können soweit verkleinert werden, daß tex2html_wrap_inline11063 der Kleinheitsvoraussetzung von Satz 5.4 für die Differentialoperatoren tex2html_wrap_inline11093 und tex2html_wrap_inline11095 genügt, ebenso der Nicht-Parallelitätsvoraussetzung an die Koeffizienten tex2html_wrap_inline11097 .

Weiterhin sei zu jedem tex2html_wrap_inline11099 ein Ball tex2html_wrap_inline11101 gewählt, wobei auch hier tex2html_wrap_inline11063 der Kleinheitsvoraussetzung von Satz 5.5 genügt, diesmal bezüglich der ursprünglichen Differentialoperatoren L und B, da im Inneren des Gebietes keine Transformation notwendig ist. Zur Vereinfachung der Notation seien dennoch tex2html_wrap_inline11109 und tex2html_wrap_inline11111 vereinbart.

Da tex2html_wrap_inline10685 kompakt ist, gibt es eine endliche Teilüberdeckung von tex2html_wrap_inline11115 , d.h. eine endliche Teilmenge tex2html_wrap_inline10687 , so daß gilt:

equation5877

Zu dieser Überdeckung sei tex2html_wrap_inline11119 für alle tex2html_wrap_inline11121 eine Partition der Eins aus Funktionen tex2html_wrap_inline11123 , wobei der Träger eines jeden tex2html_wrap_inline11125 in einem tex2html_wrap_inline11127 enthalten ist. Betrachte ein festes tex2html_wrap_inline11125 und setze tex2html_wrap_inline11131 und tex2html_wrap_inline11133 . Die Abbildung tex2html_wrap_inline11135 transformiert tex2html_wrap_inline11125 in tex2html_wrap_inline11139 und u in tex2html_wrap_inline11143 . Mit der Schreibweise tex2html_wrap_inline11145 gilt dann für l=0, 1, 2 eine Abschätzung

  equation5888

tex2html_wrap_inline11149 erfüllt die Voraussetzungen von Satz 5.4 bzw. Satz 5.5, also gilt

  eqnarray5901

wobei der Randterm nur für tex2html_wrap_inline11151 auftritt. Wegen tex2html_wrap_inline11153 gilt gemäß der Produktregel für die Differentiation und (5.41) eine Abschätzung

  eqnarray5911

Wegen

  equation5928

folgt die Abschätzung

  eqnarray5935

Nun muß also noch der Term tex2html_wrap_inline11155 untersucht werden. Es gilt:

  eqnarray5968

Hier tritt das Problem auf, daß tex2html_wrap_inline8851 und tex2html_wrap_inline10971 nur auf tex2html_wrap_inline10743 definiert sind und wir die Randnorm daher nicht direkt über die Gebietsnorm abschätzen können. Aber zu tex2html_wrap_inline8851 können wir eine auf ganz tex2html_wrap_inline10575 definierte Funktion tex2html_wrap_inline11167 finden, die auf tex2html_wrap_inline10743 mit tex2html_wrap_inline8851 übereinstimmt, und für die immerhin tex2html_wrap_inline11173 gilt. Aufgrund der Glattheit des Gebietsrandes tex2html_wrap_inline10743 gilt ähnliches für die Koeffizientenfunktionen tex2html_wrap_inline10971 : Es gibt Funktionen tex2html_wrap_inline11179 mit tex2html_wrap_inline11181 . Also folgt

  eqnarray5998

Nun folgt insgesamt

eqnarray6042

Mit Lemma 5.1 läßt sich der noch der Term tex2html_wrap_inline11183 zu tex2html_wrap_inline11185 reduzieren, und es folgt die Behauptung. tex2html_wrap_inline7963


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Marcel Arndt
Tue Mar 28 09:56:06 MSZ 2000