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二維反問題/單位圓的情況

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運算元方程

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The continuous Dirichlet-to-Neumann operator can be calculated explicitly for certain domains, such as a half-space, a ball and a cylinder and a shell with uniform conductivity. For example, for a unit ball in N-dimensions, writing the Laplace equation in spherical coordinates:

因此,狄利克雷-諾伊曼運算元滿足以下方程

.

在二維中,該方程具有特別簡單的形式

本章材料的研究很大程度上受到華盛頓大學數學教授岡特·烏爾曼的問題的啟發:“該方程是否有離散模擬?”

網路設定

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為了使單位圓狄利克雷-諾伊曼運算元的函式方程與均勻電導率相匹配,需要找到具有旋轉對稱性的自對偶分層平面網路。這種圖G的狄利克雷-諾伊曼運算元等於

其中-L等於圓上的拉普拉斯運算元

練習(*)。 證明的餘因子矩陣的元素為±1,且具有棋盤格模式。
The problem then reduces to calculating a Stieltjes continued fraction equalled to 1 at the non-zero eigenvalues of L. For the (2n+1)-case, where n is a natural number, the eigenvalues are 0 with the multiplicity one and

且具有二倍的重數。具有n層的這種分數的存在性和唯一性來自我們對分層網路的結果,參見[BIMS]。

練習 (***)。 證明該連分數由以下公式給出
練習 2(*)。 利用上一道練習證明以下三角公式
練習 3(**)。 在以下三角公式中找到正確的符號

例如:下圖給出了當n=8時的解,白色和黑色方塊分別代表1-1

正確的符號
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