100% tevredenheidsgarantie Direct beschikbaar na je betaling Lees online óf als PDF Geen vaste maandelijkse kosten 4.2 TrustPilot
logo-home
College aantekeningen

Orthogonality and eigenvalue problems

Beoordeling
-
Verkocht
-
Pagina's
10
Geüpload op
03-08-2023
Geschreven in
2022/2023

This document introduces to Sturm-Liouville eigenvalue problems, regular, singular and periodic, to find eigenvalues and eigenfunctions of partial differential equations. In introduces the concept of orthogonality of eigenfunctions. Then it focuses on how to generate the generalised Fourier series expansion of a function, and in particular the Fourier-Bessel and Fourier-Legendre series. Finally, it introduces inhomogeneous problems and how to solve them.

Meer zien Lees minder
Instelling
Vak









Oeps! We kunnen je document nu niet laden. Probeer het nog eens of neem contact op met support.

Geschreven voor

Instelling
Studie
Onbekend
Vak

Documentinformatie

Geüpload op
3 augustus 2023
Aantal pagina's
10
Geschreven in
2022/2023
Type
College aantekeningen
Docent(en)
Duncan hewitt
Bevat
Alle colleges

Onderwerpen

Voorbeeld van de inhoud

OrthogonalityaEigenvalueProblems
MOTIVATION recall that anyperiodic squareintegrable function on E it it can bewritten
as a Fourier Series

fix EAn Unix
with yo Yaks sinks Yak cosKx
L
with An Life Unix ex
This only works because the Un are ORTHOGONAL under the innerproduct operation

funkVmaxdx it8mn

Can other sets offunctionsbe used to represent generalfunctions fix as a series in thisway


RECAP LinearAlgebra
For symmetric nxn matrixA we have Ayn than for EIGENVALUES In and EIGENVECTORS In
Can show
1 In are real
2 If An dm then In am o eigenvectorarrespondind todistinct eigenvaluesare orthogonal
3 Normalised eigenvectors
form an ORTHNORMAL basisfor IR sit anyvectorb in IR can bewritten
as I Ejakkk
This all generalises to Hermitianmatrices to G
So the eigenvalue problem Ay ta can bethought as a mean
ofgenerating an orthonormal
basis In We want to generalise theseideasto differentialoperatorsacting onspaces
of eigenvectors
offunctions
DEFINITION
Given a real vector space V the operation L Viv IR is called an INNERPRODUCT
iff
1 Cf g g f A fig EV SYMME
HAIRY
2
cafth g d Cf Chig g fig he V Linearity
3 Lf f D E
f O PositiveDEFINITE

e
g Let V L functionspace of squareintegrable functions on E it it
Then
cfg jg ax is an innerproduct

Can we extend the concept ofsymmetry
ofmatricesto operators acting on a functionspace

, DEFINITION
An operator L V V is called SELFADJOINT wrt the innerproduct c iff
Lf g CfLg tf.gov
Recall a matrix MEIRMIR is symmetric orselfadjoint
iff Matty My VI y ER
L
e
g
Consider the eigenvalue problem
L O some L e
LlyL dy with gig and boundaryconditions
yea y for
1 is L selfadjoint wrt fig fgelx

Lpg sax j's If e
fit t

from B Cs
4
2 Can we solve the problem
dy yea yea O EXERCISE
Ey
Solutions are
yea sinking kiss with eigenvalue tic E
EIGENFUNCTION

ie an infinite set ofeigenvalues dieand associated eigenfunctions ye and note ye are
orthogonal wrt inner product defined earlier

sin sin ax if jfk
ye y g if j K

dy yea yea o
off
Iso thtd o
y AcostaBsintx
yea A O
yCL BsinAL O AL Kit HE KI ya BsinK

d o o Axt B
y y AL O L O NO non trivialsolution
yea B O yL
Ice y ly let the use y my y AsinhfextBasha
13 0 A O no nontrivial solution
ylo y L AsinhFL O
€6,45
Krijg toegang tot het volledige document:

100% tevredenheidsgarantie
Direct beschikbaar na je betaling
Lees online óf als PDF
Geen vaste maandelijkse kosten

Maak kennis met de verkoper
Seller avatar
eleonoraagostinelli

Ook beschikbaar in voordeelbundel

Maak kennis met de verkoper

Seller avatar
eleonoraagostinelli Oxford University
Volgen Je moet ingelogd zijn om studenten of vakken te kunnen volgen
Verkocht
2
Lid sinds
2 jaar
Aantal volgers
1
Documenten
9
Laatst verkocht
8 maanden geleden

0,0

0 beoordelingen

5
0
4
0
3
0
2
0
1
0

Recent door jou bekeken

Waarom studenten kiezen voor Stuvia

Gemaakt door medestudenten, geverifieerd door reviews

Kwaliteit die je kunt vertrouwen: geschreven door studenten die slaagden en beoordeeld door anderen die dit document gebruikten.

Niet tevreden? Kies een ander document

Geen zorgen! Je kunt voor hetzelfde geld direct een ander document kiezen dat beter past bij wat je zoekt.

Betaal zoals je wilt, start meteen met leren

Geen abonnement, geen verplichtingen. Betaal zoals je gewend bent via iDeal of creditcard en download je PDF-document meteen.

Student with book image

“Gekocht, gedownload en geslaagd. Zo makkelijk kan het dus zijn.”

Alisha Student

Veelgestelde vragen