Интегрирование вырожденной системы ОДУ

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Изучается интегрируемость автономной двумерной полиномиальной системы ОДУ с вырожденной особой точкой в начале координат, зависящей от шести параметров. Условие интегрируемости первого квазиоднородного приближения позволяет фиксировать один из параметров на счетном множестве его значений. Дальнейший анализ проводится для одного такого значения и пяти свободных параметров. С помощью метода степенной геометрии система приводится к невырожденной форме при помощи процесса расщепления (blowup). Далее методом нормальной формы вычисляются необходимые условия локальной интегрируемости. Иными словами, ищутся такие условия на параметры, при которых исходная система является локально интегрируемой вблизи вырожденной стационарной точки. В результате решения этих условий мы нашли семь двухпараметрических семейств в пятимерном параметрическом пространстве. При значениях параметров из этих семейств были найдены первые интегралы системы. Громоздкие вычисления, возникающие в обсуждаемой задаче, были выполнены средствами компьютерной алгебры.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

А. Д. Брюно

Институт прикладной математики им. М.В. Келдыша РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: abruno@keldysh.ru
Россия, 125047 Москва, Миусская площадь, д. 4

В. Ф. Еднерал

Научно-исследовательский институт ядерной физики им. Д.В. Скобельцына Московского государственного университета им. М. В. Ломоносова

Email: edneral@theory.sinp.msu.ru
Россия, 119991 Москва, ГСП-1, Ленинские горы, д. 1(2)

Список литературы

  1. Bruno A.D. Analytical form of differential equations (I,II) // Trans. Moscow Math. Soc., 1971. V. 25. P. 131–288; 1972. V. 26. P. 199–239.
  2. Bruno A.D. Local Methods in Nonlinear Differential Equations. Berlin:Springer-Verlag, 1989. 348 p.
  3. Bruno A.D., Edneral V.F. On the integrability of a planar system of ODEs near a degenerate stationary point // Zap. Nauchn. Semin. Sankt-Peterburgskogo otdeleniya matematicheskogo instituta im. V.A. Steklova RAN (Proc. Sci. Semin. St. Petersburg Branch of the Steklov Mathematical Institute of the Russian Academy of Sciences). 2009. V. 373. P. 34–47.
  4. Edneral V.F., Romanovski V.G. Calculation of first integrals of a two-dimensional ODE system near a degenerate stationary point by computer algebra tools // Program. Comput. Software. 2011. V. 37. P. 99–103.
  5. Bruno A.D., Edneral V.F., Romanovski V.G. On New Integrals of the Algaba-Gamero-Garcia System // Proceedings of 19th International Workshop (CASC 2017). Eds. V.P.Gerdt et al. Lecture Notes in Computer Science, Springer, Switzerland, 2017. V. 10490. P. 40–50. doi: 10.1007/978-3-319-66320-3_4 .
  6. Gutnik S.A., Sarychev V.A. Symbolic-analytic methods for studying equilibrium orientations of a satellite on a circular orbit // Program. Comput. Software. 2021. V. 47. P. 119–123.
  7. Bruno A.D., Edneral V.F. Normal forms and integrability of ODE systems // Program. Comput. Software. 2006. V. 32. P. 139–144.
  8. Liénard A. Etude des oscillations entretenues // Revue générale de l’électricité. 1928. V. 23. P. 901–912 and 946–954.
  9. Cherkas L.A. Conditions for a Liénard equation to have a center, Differential Equations. 1976. V. 12. № 2. P. 292–298.
  10. Edneral V.F. Integrable Cases of the Polynomial Liénard-type Equation with Resonance in the Linear Part // Mathematics in Computer Science, 2023. V. 17. № 19. doi: 10.1007/s11786-023-00567-6 .
  11. Bautin N.N. On the number of limit cycles which appear with the variation of the coefficients from an equilibrium point of focus or center type // AMS Transl. Ser. I. 1962. V. 5. P. 396–414.
  12. Bruno A.D., Edneral V.F. Algorithmic analysis of local integrability // Dokl. Math. 2009. V. 79. № 1. P. 48–52.
  13. Algaba A., Gamero E., Garcia C. The integrability problem for a class of planar systems // Nonlinearity, 2009. V. 22. P. 395–420.
  14. Bruno A.D. Power Geometry in Algebraic and Differential Equations // Elsevier Science, Amsterdam, 2000. 348 p.
  15. Edneral V.F., Khanin R. Application of the resonant normal form to high-order nonlinear odes using MATHEMATICA // Nuclear Instruments and Methods in Physics Research, Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment, 2003. V. 502. № 2–3. P. 643–645.
  16. Hilbert D. Über die Theorie der algebraischen Formen // Mathematische Annalen, 1890. V. 36. P. 473–534.
  17. Malykh M.D. On Application of M.N. Lagutinski Method to Integration of Differential Equations in Symbolic Form. Part 1 // Discrete and Continuous Models and Applied Computational Science, 2017. V. 25. № 2. P. 103–112. doi: 10.22363/2312-9735-2017-25-2-103-112 .
  18. Romanovski V.G., Shafer D.S. The Center and Cyclicity Problems: A Computational Algebra Approach // Birkhüser, Boston, 2009. 330 p.
  19. Equations from condition A for the 13th and 26th orders. https://disk.yandex.ru/d/-R1MKEiZz2vWeA..
  20. Factorized equation of condition A of the 19th order. https://disk.yandex.ru/i/U5GS1P-WPe8ZFg.
  21. Factorized condition A of the 27th order. https://disk.yandex.ru/i/fWHaojf5vM17uA.
  22. Edneral V.F., Khrustalev, O.A. Package for reducing ordinary differential equations to normal form // Program. Comput. Software. 1992. V. 18. № 5. P. 234–239.
  23. Bateman H., Erdelyi A. Higher Transcendental Functions, McGraw-Hill, 1953. V. I.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

© Российская академия наук, 2024

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».