椭圆型偏微分方程是偏微分方程的一个类型,简称椭圆型方程。这类方程主要用来描述物理只能的平衡稳定状态,如定常状态下的电磁场、引力场和反应扩散现象等。
椭圆型方程是由方程中主部的系数来界定的。对两个自变量的二阶线性或半线性方程
在不等式
成立的区域内,就称方程是椭圆型的。
此时,可以通过自变量的非奇异变换将方程化为标准型
对于高阶线性方程,设
阶线性偏微分算子为
其中,
。该偏微分算子的主部是
若对
及任意非零向量
都有
,则称方程
在点
是椭圆型的。如果
中是线性椭圆型方程。
线性椭圆型方程的典型代表是拉普拉斯方程(也叫调和方程)
其中,
,这个算子叫拉普拉斯算子(Laplace operator),也叫调和算子。
可以说,调和方程是最基本,同时也是最重要的线性椭圆型方程。
对于非线性方程,也可以定义椭圆型方程。
例如,考虑二阶实系数拟线性方程
其中,
。如果对任意非零向量
,
及
,有
就称方程是
中的拟线性椭圆型方程。类似地,可以定义高阶拟线性椭圆型方程。[1]