设A是由某函数空间E1到函数空间E2的映射,f=Au(u∈E1,f∈E2)。如果像f在每个点x处的值f(x)由原像u和它的某些导函数在x处的值所决定,则称A为微分算子。当A还是线性时,称A是
线性微分算子。
是线性微分算子,其中α=(α1,α2,...,αn)为负的整数组,|α|=α1+α2+...+αn,aα(x)是定义在
n维欧几里得空间某个开集Ω上的函数。
微分方程是伴随着微积分学一起发展起来的。微积分学的奠基人
Newton和
Leibniz的著作中都处理过与微分方程有关的问题。微分方程的应用十分广泛,可以解决许多与导数有关的问题。物理中许多涉及变力的
运动学、动力学问题,如空气的阻力为速度函数的落体运动等问题,很多可以用微分方程求解。此外,微分方程在化学、
工程学、经济学和人口统计等领域都有应用。