ディリクレエネルギー
数学におけるディリクレエネルギー（テンプレート:Lang-en-short）は、函数がどのように変化するかを測るための概念である。より抽象的に、そのようなエネルギーはソボレフ空間 テンプレート:Math 上の二次汎函数である。ディリクレエネルギーはラプラス方程式と密接に関連するもので、ドイツの数学者ペーター・グスタフ・ディリクレの名にちなむ。
定義
開集合 テンプレート:Math と函数 テンプレート:Math が与えられたとき、その函数 テンプレート:Math のディリクレエネルギーは次の実数で定義される：
ここで テンプレート:Math は函数 テンプレート:Math の勾配ベクトル場を表す。
性質と応用
ディリクレエネルギーは非負の量の積分なので、それ自身非負である。すなわちすべての函数 テンプレート:Math に対して E[u] ≥ 0 が成り立つ。
（適切な境界条件に対する）ラプラス方程式
を解くことは、その境界条件を満たしディリクレエネルギーを最小にするような函数 テンプレート:Math を探す変分問題を解くことと同値である。
そのような解は調和函数と呼ばれ、ポテンシャル論における研究テーマの一つである。