Вариант формальной теоремы о нулях линейных дифференциальных операторов
- Авторы: Титаренко В.И.1, Фомин А.И.2
-
Учреждения:
- Институт информационных систем, Государственный университет управления
- независимый исследователь
- Выпуск: № 2 (2025)
- Страницы: 27-43
- Раздел: МАТЕМАТИКА
- URL: https://journal-vniispk.ru/2072-3040/article/view/316342
- DOI: https://doi.org/10.21685/2072-3040-2025-2-3
- ID: 316342
Цитировать
Полный текст
Аннотация
Актуальность и цели. В теории линейных дифференциальных уравнений существенную роль играют преобразования, порожденные дифференциальными заменами зависимых переменных. Исследование этих преобразований привело к со- зданию общей теории дифференциальных алгебр симметрии однородных линейных систем дифференциальных уравнений и к теории дифференциальных гомоморфизмов. Эти теории оказались тесно связанными с понятием теоремы о нулях линейных дифференциальных операторов (ЛДО). К настоящему времени доказано несколько теорем о нулях ЛДО, но этих теорем недостаточно для исследования алгебр дифференциальной симметрии и соотношений между разными типами линейных однородных систем дифференциальных уравнений. Формулировка и доказательство новых теорем о нулях ЛДО является актуальной задачей. Основная цель работы – формулировка и доказательство варианта формальной теоремы о нулях ЛДО. Другая важная цель – построение примеров применения теоремы, которые подтверждают ее полезность и основательность. Материалы и методы. Приведены общие сведения о работах, в которых представлены теоремы о нулях ЛДО. Поясняется смысл формальных теорем о нулях и роль, которую такие частные теоремы могут играть в общей теории. Представлены основные обозначения и понятия, приведено определение теоремы о нулях линейных дифференциальных операторов для семейства модулей над кольцом скалярных линейных дифференциальных операторов. Описаны элементы теории псевдообратных матриц и операторов, которые используются при доказательстве основной теоремы работы. Результаты. Формулируется и доказывается вариант формальной теоремы о нулях. Приведены примеры семейств линейных дифференциальных операторов, для которых выполняются условия теоремы 1 (теоремы 2, 3, 4). Описан метод построения локальных сечений в общей задаче псевдообращения; в новой ситуации применена псевдообратная матрица; использован специальный базис, в котором координаты ЛДО совпадают с его коэффициентами; введено полезное понятие матрицы главных символов ЛДО по столбцам. Выводы. Результаты работы могут служить основой доказательства справедливости формальной теоремы о нулях для множества конкретных линейных дифференциальных операторов и семейств операторов.
Об авторах
Вера Ивановна Титаренко
Институт информационных систем, Государственный университет управления
Автор, ответственный за переписку.
Email: vera_xmel@mail.ru
кандидат физико-математических наук, доцент кафедры математики и информатики,
(Россия, г. Москва, Рязанский пр-кт, 99)Александр Иванович Фомин
независимый исследователь
Email: fomin45@mail.ru
кандидат физико-математических наук,
доцент
Список литературы
- Fomin A. I. Differential Homomorphisms of Linear Homogeneous Systems of Differential Equations // Russian Journal of Mathematical Physics. 2012. Vol. 19, № 2. P. 159–181.
- Фомин А. И. Преобразования Лапласа как дифференциальные изоморфизмы // Научная дискуссия: вопросы математики, физики, химии, биологии : сб. ст. по материалам XLIV‒XLVIII Междунар. науч.-практ. конф. М. : Интернаука, 2016. № 8-12 (35). С. 5–12.
- Fomin A. I. Differential symmetry algebras for linear homogeneous differential equations // Russian Journal of Mathematical Physics. 1997. Vol. 5, № 2. P. 189–210.
- Фомин А. И. Титаренко В. И. Теоремы о нулях линейных дифференциальных операторов // Известия высших учебных заведений. Поволжский регион. Физико- математические науки. 2024. № 4. С. 18‒34.
- Moore H. On the reciprocal of the general algebraic matrix // Bulletin of the American Mathematical Society. 1920. Vol. 26. P. 394‒395.
- Пенроуз Р. A generalized inverse for matrices // Proceedings of the Cambridge Philosophical Society. 1955. Vol. 51. P. 406‒413.
- Гантмахер Ф. Р. Теория матриц. М. : Физматлит, 2016. 576 с.
- Беклемишев Д. В. Дополнительные главы линейной алгебры. М. : Наука, главная редакция физико-математической литературы, 1983. 336 с.
- Курош А. Г. Курс высшей алгебры. М. : Изд. Лань, 2024. 432 с.
- Пытьев Ю. П. Псевдообратный оператор. Свойства и применения // Математиче- ский сборник. 1982. Т. 118 (160), № 1 (5). С. 19‒49.
Дополнительные файлы
