Явление погранслоя в алгебро-дифференциальном уравнении первого порядка
- Авторы: Усков В.И.1
-
Учреждения:
- ФГБОУ ВО «Воронежский государственный лесотехнический университет им. Г. Ф. Морозова»
- Выпуск: Том 28, № 144 (2023)
- Страницы: 436-446
- Раздел: Научные статьи
- URL: https://ogarev-online.ru/2686-9667/article/view/296483
- ID: 296483
Цитировать
Полный текст
Аннотация
Рассматривается задача Коши для алгебро-дифференциального уравнения первого порядка
\begin{equation*}
A\frac{du}{dt}=(B+\varepsilon C+\varepsilon^2 D)u(t,\varepsilon),
\end{equation*}
\begin{equation*}
u(t_0,\varepsilon)=u^0(\varepsilon)\in E_1,
\end{equation*}
где $A,B,C,D$ --- замкнутые линейные операторы, действующие из банахова пространства $E_1$ в банахово пространство $E_2$ с всюду плотными в $E_1$ областями определения, $u^0$ --- голоморфная в точке $\varepsilon=0$ функция, $\varepsilon$ --- малый параметр, $t\in[t_0;t_{max}].$ Такими уравнениями описываются, в частности, процессы фильтрации и влагопереноса, поперечные колебания пластин, колебания в молекулах ДНК, явления в электромеханических системах и т.~д. Оператор $A$ фредгольмов с нулевым индексом. Целью работы является изучение явления погранслоя, вызываемое наличием малого параметра. Приводятся необходимые сведения и утверждения. Получено уравнение ветвления. Рассматриваются два случая: а) функции погранслоя одного вида, б) функций погранслоя двух видов. Для решения уравнения ветвления применяется диаграмма Ньютона. В обоих случаях выявлены условия, при которых возникает явление погранслоя --- это условия регулярности вырождения. Случай а) иллюстрируется примером задачи Коши с конкретными операторными коэффициентами, действующими в пространстве $\mathbb{R}^4.$
Об авторах
Владимир Игоревич Усков
ФГБОУ ВО «Воронежский государственный лесотехнический университет им. Г. Ф. Морозова»
Автор, ответственный за переписку.
Email: vum1@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-3542-9662
кандидат физико-математических наук, старший преподаватель кафедры математики
Россия, 394613, Российская Федерация, г. Воронеж, ул. Тимирязева, 8Список литературы
- [1] P.L. Christiansen, P.S. Lomdahl, V. Muto, “On a Toda lattice model with a transversal degree of freedom”, Nonlinearity, 4:2 (1991), 477–501.
- [2] Нгуен Хак Диеп, В.Ф. Чистяков, “О моделировании с использованием дифференциально-алгебраических уравнений в частных производных”, Вестник ЮурГУ. Серия: Математическое моделирование и программирование, 6:1 (2013), 98–111.
- [3] В.И. Усков, “Исследование жесткости алгебро-дифференциальной системы первого порядка с возмущением в правой части”, Вестник российских университетов. Математика, 26:34 (2021), 172–181.
- [4] С.П. Зубова, “О роли возмущений в задаче Коши для уравнения с фредгольмовым оператором при производной”, Доклады Российской Академии наук, 454:4 (2014), 383–386.
- [5] А.Б. Васильева, В.Ф. Бутузов, Асимптотические разложения решений сингулярно возмущенных уравнений, Наука, М., 1973.
- [6] С.М. Никольский, “Линейные уравнения в линейных нормированных пространствах”, Известия Академии наук СССР. Серия математическая, 7:3 (1943), 147–166.
- [7] С.П. Зубова, В.И. Усков, “Асимптотическое решение задачи Коши для уравнения первого порядка с малым параметром в банаховом пространстве. Регулярный случай”, Математические заметки, 103:3 (2018), 393–404.
- [8] С.Г. Крейн, Линейные дифференциальные уравнения в банаховом пространстве, Наука, М., 1971.
- [9] Н.Г. Чеботарев, Теория алгебраических функций, Либроком, М., 2009.
Дополнительные файлы
