Ein beliebige Formfunktion, unter der Bedingung, daß Knotenwerte Funktionswerte sind, muß einen
konstanten Potentialverlauf approximieren können.
Um die Problematik zu vereinfachen, wird nur mit dem globalen
Koordinatensystem
operiert.
Damit die Formfunktion im ganzen Element den Wert
annehmen kann, muß
gelten. Das gleiche ist daher auch am gesamten Gebiet für eine Art Gesamtapproximation
richtig.
Differenziert man die Formfunktion in (3.59) nach ,
oder
, so erhält
man als erstes Teilergebnis für die Summe über alle
Elemente
Das untransformierte Funktional mit Formfunktionen in Koordinaten läßt sich als
schreiben. Ganz allgemein gilt für einen Matrixeintrag in [A]
Bildet man die Summe mit über eine ganze Matrixzeile
, so erhält man mit Hilfe
von (3.60)
als Ergebnis. Da symmetrisch ist, muß
natürlich auch die Spaltensumme null sein: