补充资料：线性化方法

线性化方法
linearization methods

线性化方法【..‘.腼n喇加幽;JuI肚aP”叫欲Me-，几曰] 使把非线性问题的求解化为有关的线性问题的逐次求解成为可能的方法. 考虑一个非线性算子方程 L(u)可，(1)其中算子L把B缸坦ch空间H映到它自身中，L(0)=o，并且是F政het可微的.解(l)的基于把(l)线性化的经典方法之一是卜犯喊。n一KaHro户拍职迭代法(也见N比恤l法(Ne州onn℃thed);R叨，即.H，法(R滋ntorovich pro-邸))，这个方法是从一个已知的近似解u”把新的“”十’作为线性方程 乙认.(u·+，一u”)+L(u”)可(2)的解来决定.这个方法的基础是(对小的}到)用表达式或，(:)逼近L(u”十:)，这里L公.是L在点记的f珑d以导数(Fx氏址t deri姐ti记).在〔IJ一汇41中可以找到这个方法各式各样的修改和相应的收敛速率的估计.算子方程(1)本身可能对应于，例如，一个偏微分方程的非线性边值问题(见【2]，「4」，f5))，并且在(2)的每一步都必须解一个线性边值问题，这使得必须使用数值方法和原问题以及与它有关的线性问题的某种离散化.从计算的观点看，在原问题适当的离散化后，把(l)作为一个有限维空间中的算子方程来考虑线性化方法，显得更自然一些. 求(1)的近似解的线性化方法的另一个例子是(试位法的)段的迭代法(见【2]，【3」).在许多情形下，对从数学物理中提出来的问题(l)更好的是在物理论证的基础上对L(u月十z)线性化，对某个线性算子M。.用M。，(:)代替L(u”+z)(见【51一1 10」).那么所得到的迭代法可以写成 M“.(u月+，)=f--(L(u月)一M:·(“”))(3)的形式.这种方法的例子是弹性理论中的非线性问题解的弹性解和可变参数方法(见【5]一fs」);对弹性解方法线性算子M。.二M对应于线性弹性理论的算子.与此紧密相关的是K明aHoB迭代法(见【9]，【10】)和把线性化的想法与关于参数的延拓结合起来的序列负载法(见【6]一【8」).有时候代替像(3)那样的方法用更一般的形如 M“·(。”+’一。门)二一下。(L(u月)一f)(4)带有一个可选择的迭代参数下。的迭代法. 在这些方法的实现中必须考虑系统的解的近似本质(例如，作为辅助迭代法应用的结果)(见例如汇11，【111，flZ』).在考虑非线性本征值问题(找分歧点的问题)，例如形如 L(u)=又M(u)，L(O)=0，M(0)=0(5)的问题时，把研究问题(5)化为研究线性本征值问题 石。(:)=几M6(z)的线性化(5)的思想已经显示出是非常富有成效的(见【13]，【141).在解不稳定非线性问题(见例如1 15」一【181)的网格法中频繁地使用这种或那种线性化，它从直到t。的已知瞬时解出发，给出为求得下一个离散瞬时t，+:二t汁T(T是时间步长)解的线性方程.【补注】上面的这篇文章考虑数值分析中的线性化方法，这样的方法也出现在其他领域.例如，算子多项式L以)=A。十又A:+.二十又‘A*的研究，其中A。，…，A*是作用在Banach空间X上的算子，可以约化为线性束 fl…0 01 fOI…0〕 }0，·…}}.0·…l 又{.…_}一}.…! }.…10}}00…I} LO…oA*」L一A。一A，“’一A卜.」的研究，其中I代表X上的恒等算子.这个方向的其他例子见【AI〕.

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