在数学中,诺伊曼边界条件(Neumann boundary condition) 也被称为常微分方程或偏微分方程的“第二类边界条件”。诺伊曼边界条件指定了微分方程的解在边界处的微分。
在常微分方程情况下,如
在区间 [ 0 , 1 ] {\displaystyle [0,1]} , 诺伊曼边界条件有如下形式:
其中 α α --> 1 {\displaystyle \alpha _{1}} 和 α α --> 2 {\displaystyle \alpha _{2}} 是给定的数值。
一个区域 Ω Ω --> ⊂ ⊂ --> R n , {\displaystyle \Omega \subset R^{n},} 上的偏微分方程,如
( Δ Δ --> {\displaystyle \Delta } 表示拉普拉斯算子),诺伊曼边界条件有如下的形式:
∂ ∂ --> y ∂ ∂ --> ν ν --> ( x ) = f ( x ) ∀ ∀ --> x ∈ ∈ --> ∂ ∂ --> Ω Ω --> . {\displaystyle {\frac {\partial y}{\partial \nu }}(x)=f(x)\quad \forall x\in \partial \Omega .}
这里, ν ν --> {\displaystyle \nu } 表示边界 ∂ ∂ --> Ω Ω --> {\displaystyle \partial \Omega } 处(向外的)法向; f {\displaystyle f} 是给定的函数。法向定义为
其中∇是梯度,圆点表示内积。