coercivité Lax-Milgram

Bonjour,

Je n'arrive pas à montrer la coercivité de :

\[ a(u,u) = \int_{\Omega} (\nabla u)^2 - \kappa^2 u^2 + \lambda \int_{\Sigma} u^2 \]

où $\Omega$ est le disque unité et $\Sigma$ son bord.

Merci d'avance.

Réponses

  • et le $\kappa$ il est comment ?
    petit, en lien avec $\lambda$ ou autre ?

    O.G.
  • Bonjour,

    $\kappa, \lambda > 0$.

    On a aussi la relation $\frac{\partial u}{\partial n} + \lambda u = g$.
  • Bonsoir

    A priori sans condition sur $\kappa$ il me semble qu'il n'y a pas
    de raison que la forme bilinéaire soit coercive.
    Il faudrait l'énoncé en entier.

    O.G.
  • Soit $\kappa, \lambda > 0$. Soit $\Omega$ est le disque unité et $\Sigma$ son bord.
    Il s'agit de trouver $u\in H^1(\Omega)$ tel que

    \[ - \Delta u -\kappa^2 u = 0 \quad \text{dans} \quad \Omega \]

    Avec la condition au bord, $\frac{\partial u}{\partial n} + \lambda u = g$.
    Cette équation est du type Helmholtz.

    En passant à la formulation variationnelle, on trouve $a(u,v) = l(v)$

    \[ a(u,v) = \int_{\Omega} \nabla u \nabla v - \kappa^2 u v + \lambda \int_{\Sigma} u v\]

    et \[l(v) = \int_{\Sigma} g v dx \]

    Pour prouver l'existence et l'unicité de la solution, on cherche à appliquer le théorème de Lax-milgram.
    On s'intéresse en premier lieu à la coercivité qui semble etre le point délicat, donc à:

    \[ a(u,u) = \int_{\Omega} (\nabla u)^2 - \kappa^2 u^2 + \lambda \int_{\Sigma} u^2 \]
  • d'abord, il doit y avoir un problème de signe dans ton équation.
    Ensuite, il faut traiter la condition de bord en utilisant la formule de Green Riemann.
  • C'est exactement ce que j'ai fait et je ne vois pas de problème de signe ni dans l'équation ni dans la formulation variationnelle. Ceci dit, je suis d’accord qu'avec $+ \kappa^2$, la coercivité devient évidente.
  • peux tu jouer sur la valeur du lambda?
  • Elle n'est pas coercive. C'est toute la difficulté de l'équation de Helmholtz !
  • Alors quel outil utilise-t'on pour montrer l'existence et l'unicté de la solution?

    Si on peut fixer $\lambda>0$ de manière arbitraire, est-ce que l'on récupère la coercivité?
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