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保存量のずれの次数

命題 5.1(「検算と検証」§5) ・ ✓公理まで証明済み

U⊂RdU \subset \mathbb{R}^d とし、各 h∈(0,h0]h \in (0, h_0] について写像 φh,Φh:U→Rd\varphi_h, \Phi_h : U \to \mathbb{R}^d が与えられているとする(φh\varphi_h は微分方程式の厳密解を時間 hh だけ進める写像、Φh\Phi_h は数値解法の 1 ステップ)。EE は Rd\mathbb{R}^d の部分集合 VV の上の実数値関数で、次を仮定する。

  • (保存)y∈Uy \in U ならば φh(y)∈V\varphi_h(y) \in V で E(φh(y))=E(y)E(\varphi_h(y)) = E(y)。
  • (局所誤差が p+1p + 1 次)定数 c≥0c \ge 0、p>0p \gt 0 があって、y∈Uy \in U、0<h≤h00 \lt h \le h_0 について Φh(y)∈V\Phi_h(y) \in V で ∥Φh(y)−φh(y)∥≤chp+1\|\Phi_h(y) - \varphi_h(y)\| \le ch^{p+1}。
  • (Lipschitz 連続)定数 LE≥0L_E \ge 0 があって、z,w∈Vz, w \in V について ∣E(z)−E(w)∣≤LE∥z−w∥|E(z) - E(w)| \le L_E\|z - w\|。

yk+1=Φh(yk)y_{k+1} = \Phi_h(y_k) で定まる数値解が y0,…,yn−1∈Uy_0, \ldots, y_{n-1} \in U を満たし、T=nhT = nh とすると

∣E(yk+1)−E(yk)∣≤LEc hp+1(0≤k<n),∣E(yn)−E(y0)∣≤LEc T hp|E(y_{k+1}) - E(y_k)| \le L_Ec\,h^{p+1}\quad(0 \le k \lt n), \qquad |E(y_n) - E(y_0)| \le L_Ec\,T\,h^{p}

である。

本文で読む(証明と前後の説明)→

閉包の状態

✓ 公理まで証明済み

証明が使う定理を 前提 としてたどると、Rikai の中の証明だけで定義・公理(物理では基本仮定)までつながっています。

印の意味: ✓公理まで証明済み ・ △証明あり(閉包未完)・ ※主張のみ。テーマごとの集計は 閉包の状況。

前提をたどる 証明が使う定理・定義

証明は Rikai の他の定理を参照していません(定義と論理だけで示されています)。

これを使っている定理

証明で明示的に参照している定理は、まだありません。

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