为了理解 Brenner & Scott 的 FEM 书中的证明,我应该了解多少测度理论?

计算科学 有限元
2021-12-21 05:05:04

我一直在阅读 Larson 和 Bengzon 最近关于有限元方法的书,这对于理解基本理论和计算过程很有帮助。Brenner 和 Scott 的有限元书已被许多人强烈推荐为了解更多 FEM 背后理论的书。

在引言中,唯一提到的前提是“实变量课程”;然而,书中的证明似乎很大程度上来自对 Lebesgue 积分的测度理论处理,而标准的两道实分析序列不一定涵盖。(例如,第 1 章中的练习建议使用单调收敛定理和 Fubini 定理。)学习了几门关于使用黎曼积分和 Jordan 测度的实分析的课程,以及一门开发了 Lebesgue 积分但没有完全开发Lebesgue 的泛函分析课程测量,我已经证明了这些定理的相关版本(几年前),而不使用勒贝格测量或测量理论,但已经有一段时间了。

要完成和理解 Brenner 和 Scott 的 FEM 收敛理论的证明,真正理解 Lebesgue 测度理论(例如,在 Adams 和 Guillemin 的水平)有多重要?

1个回答

我不相信你需要任何测度论,只需要足够的积分理论来理解 Lebesgue 和 Sobolev 空间。如果您知道支配收敛的陈述和 Fubini 定理以及变分法的基本引理 (uϕdx=0对所有人ϕC0暗示u=0),你应该没事。第 1 章有些特殊,因为它是对这些空间的回顾,因此相应的练习也更加基础。剩下的书处于更高的水平(但假设您知道一些泛函分析和(弱解)偏微分方程的理论)。

(对于它的价值,我发现Braess 的书,它也处理有限元的数学理论,读起来更友好,它可能是一个更好的起点。)