端点条件控制:把函数和积分压成导数

核心直觉

端点条件的本质是:

消边界项,降低自由度,制造权重积分

用 控制 ,必须先消掉常数自由度;用 控制 ,必须先消掉一次函数自由度。

用 控制

如果,则,于是,如果还有 ,则,这就是单端点控制。

例:单端点给出三角形上界

设、,且。则,从而

完整题目:1000 基础篇第11章 10。

两端点同时控制

如果,则同一个 能从左右两边同时估:

所以

进一步若 ,则,图像上就是一个帐篷上界。

例:双端点把常数压到一半

设、,且。左右两端分别给出

所以

完整题目:双端点帐篷上界。

控制整体积分

若 ,则

这是把 改写成带权的 。

若 ,也可以用更对称的形式:

这个权重在中点变号,常常可以和 的单调性结合。

用 控制 或

因为 看不见一次函数,所以必须通过端点条件消掉一次项。

典型条件:,在 上,高频母式是:

这来自核函数

因此

例:两次分部积分构造二阶核

设且。取,则,两次分部积分得到

核函数同时编码了“二阶导等于目标权重”和“端点边界项消失”。完整题目:880 第3章拓展题 5。

积分条件变端点条件

若题目给,可构造。此时,由 Rolle 定理存在使。积分条件由此转化为端点条件。

触发器

  • 看到 :先想 。
  • 看到 :左右各估一次,或者分部积分消边界项。
  • 看到 和 :尝试把 写成某个权函数的导数。
  • 看到 和 :尝试找核函数,或在对称中心展开。
  • 看到 :构造原函数,把积分条件变成端点条件。

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