拉克斯-米尔格拉姆定理
拉克斯-米尔格拉姆定理是数学泛函分析的定理,以彼得·拉克斯和阿瑟·米尔格拉姆命名。这定理可用来藉弱形式求解偏微分方程,因此主要用作有限元法的理论基础。
叙述
设
是实希尔伯特空间,其内积记作
,导出范数
,
是双线性型,使得
在上连续:
,
在上强制(有称为
-椭圆性):
,
是
上的连续线性型。
那么存在唯一的,使得对所有
都有
:
。
而且如果是对称的,那么
是
中唯一的元素,使得以下泛函取最小值
,
对所有
,即:
。
证明
一般情形
套用里斯表示定理到连续线性型上,可知存在唯一的,使得
对任意
成立。
对所有,映射
是
上连续线性型,因此同样可知存在唯一的
,使得
对任意
成立。易知算子
是一个
上连续线性自同态。由此可把
表示成如下等价形式:
要证明此命题,只要证得是从
到
的双射。首先证明它是单射,再证它是满射。