经典的数学物理方程定解问题中,人们只研究
适定问题。适定问题是指定解满足下面三个要求的问题:① 解是存在的;② 解是唯一的;③ 解连续依赖于定解条件,即解是稳定的。这三个要求中,只要有一个不满足,则称之为不适定问题。
不适定问题的最典型的例子是
拉普拉斯方程的柯西问题。其他的一些不适定问题有:第一种弗雷德霍姆
积分方程、反向热导方程的
边值问题、
波动方程的
狄利克雷问题和不少微分方程的反问题,等等。
其中,a,b 是常数,K(x,s)、f(x) 都是已知函数,φ(s) 是未知的。一般说来该方程是无解的;即使有解,解也不一定唯一;而且即使存在唯一解,解也是不稳定的。对于一个给定的定解问题,如果条件 ③不满足,那么就称为
阿达马(J.Hadamard)意义下的不适定问题,如阿达马例。其他一些不适定问题有逆向热传导问题以及其他反问题等。
随着生产和科学技术的发展、应用的迫切需要,各种各样的不适定问题出现在许多领域中,如地球物理、
连续介质力学、自动控制、大气物理、全息照相、
天体力学、
热力学、
电磁学、 热扩散理论、电子聚焦问题等,这些问题一般没有精确解,为了求得具有一定精度的稳定近似解,已经提出许多有效的解法。
拉普拉斯方程的柯西问题、
波动方程对非空向 (nonspace-like)初始流形的
初值问题,在
地球物理勘探的资料解释和数据处理中,皆具有重要的应用。
由于这些问题的数据常常是通过测量给出的近似值,问题通常没有精确解。因此,人们就去寻找满足方程但只是近似地适合
定解条件的所谓近似解,或近似地满足方程的近似解。当然,这些近似解一般是没有惟一性的,但是若
对近似解所在的函数类加以适当的限制,例如
紧性的限制,便可以保证近似解对数据的连续依赖性。