ОБ ИЗУЧЕНИИ СПЕКТРАЛЬНЫХ СВОЙСТВ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫХ ОПЕРАТОРОВ ЧЕТНОГО ПОРЯДКА С РАЗРЫВНОЙ ВЕСОВОЙ ФУНКЦИЕЙ


Цитировать

Полный текст

Аннотация

Изучена краевая задача для дифференциального оператора высокого четного порядка, коэффициенты которого являются разрывными функциями в некоторой внутренней точке отрезка, на котором рассматривается оператор. В точке разрыва коэффициентов требуется выполнение некоторых условий «сопряжения», которые следуют из физических условий. Граничные условия рассматриваемой краевой задачи являются разделенными и зависят от нескольких параметров. Тем самым одновременно изучаются спектральные свойства целого семейства дифференциальных операторов. Весовая функция оператора является кусочно-постоянной на отрезке задания дифференциального оператора. При больших значениях спектрального параметра выведена асимптотика решений дифференциальных уравнений, определяющих изучаемый оператор. С помощью этой асимптотики изучены условия «сопряжения». Полученные формулы позволяют исследовать граничные условия рассматриваемой краевой задачи. В результате выведено уравнение на собственные значения исследуемого оператора. Доказано, что собственные значения оператора являются корнями некоторой целой функции. Изучена индикаторная диаграмма уравнения на собственные значения оператора. Доказано, что спектр оператора является дискретным. В различных секторах индикаторной диаграммы найдена асимптотика собственных значений изучаемого оператора, зависящая от параметров граничных условий. Найденные формулы позволяют находить асимптотику собственных функций оператора и вычислять регуляризованные следы этого оператора.

Полный текст

Рассмотрим дифференциальный оператор высокого четного порядка, задаваемый на отрезке [0; π] дифференциальными уравнениями
×

Об авторах

Сергей Иванович Митрохин

ФГБОУ ВО «Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова»

Email: mitrokhinsergey@yandex.ru
кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник научно-исследовательского вычислительного центра 119991, Российская Федерация, г. Москва, Ленинские горы, 1

Список литературы

  1. Лидский В.В., Садовничий В.А. Регуляризованные суммы корней одного класса целых функций // Функциональный анализ и его приложения. 1967. Т. 1. № 2. С. 52-59.
  2. Лидский В.Б., Садовничий В.А. Асимптотические формулы для корней одного класса целых функций // Математический сборник. 1968. Т. 65. № 4. С. 558-566.
  3. Чернятин В.А. Асимптотики высшего порядка спектра оператора Штурма-Лиувилля // Дифференциальные уравнения. 2002. Т. 38. № 2. С. 206-215.
  4. Садовничий В.А. О следах обыкновенных дифференциальных операторов высших порядков // Математический сборник. 1967. Т. 72. № 2. С. 293-310.
  5. Ильин В.А. О сходимости разложений по собственным функциям в точках разрыва коэффициентов дифференциального оператора // Математические заметки. 1977. Т. 22. № 5. С. 698-723.
  6. Ильин В.А. Необходимые и достаточные условия базисности Рисса корневых векторов разрывных операторов второго порядка // Дифференциальные уравнения. 1980. Т. 22. № 12. С. 2059-2071.
  7. Будаев В.Д. О безусловной базисности на замкнутом интервале систем собственных и присоединенных функций оператора второго порядка с разрывными коэффициентами // Дифференциальные уравнения. 1987. Т. 23. № 6. С. 941-952.
  8. Митрохин С.И. О спектральных свойствах дифференциальных операторов с разрывными коэффициентами // Дифференциальные уравнения. 1992. Т. 28. № 3. С. 530-532.
  9. Gottlieb H.P.W. Iso-spectral Operators: Some Model Examples with Discontinuous Coefficients // Journal of Math. Anal. and Appl. 1988. Vol. 132. P. 123-137.
  10. Винокуров В.А., Садовничий В.А. Асимптотика любого порядка собственных значений и собственных функций краевой задачи Штурма-Лиувилля на отрезке с суммируемым потенциалом // Известия РАН. Серия математическая. 2000. Т. 64. № 4. С. 47-108.
  11. Митрохин С.И. Асимптотика собственных значений дифференциального оператора четвертого порядка с суммируемыми коэффициентами // Вестник Московского университета. Серия 1: математика, механика. 2009. № 3. С. 14-17.
  12. Савчук А.М., Шкаликов А.А. Операторы Штурма-Лиувилля с сингулярными потенциалами // Математические заметки. 1999. Т. 66. № 6. С. 897-912.
  13. Савчук А.М. Регуляризованный след первого порядка оператора Штурма-Лиувилля с δ-потенциалом // УМН. 2000. Т. 55. № 6 (336). С. 155-156.
  14. Митрохин С.И. О спектральных свойствах дифференциальных операторов нечетного порядка с суммируемым потенциалом // Дифференциальные уравнения. 2011. Т. 47. № 12. С. 1808-1811.
  15. Митрохин С.И. Об асимптотике спектра краевой задачи для дифференциального оператора высокого порядка с суммируемым потенциалом // Вестник Тамбовского университета. Серия Естественные и технические науки. Тамбов, 2016. Т. 21. Вып. 6. С. 2128-2137. doi: 10.20310/1810-0198-2016-21-6-2128-2137.
  16. Гуревич А.П., Хромов А.П. Операторы дифференцирования первого и второго порядков со знакопеременной весовой функцией // Математические заметки. 1994. Т. 56. № 1. С. 3-15.
  17. Митрохин С.И. О некоторых спектральных свойствах дифференциальных операторов второго порядка с разрывной весовой функцией // Доклады РАН. 1997. Т. 356. № 1. С. 13-15.
  18. Мухтаров О.Ш., Кадакал М. Спектральные свойства одной задачи типа Штурма-Лиувилля с разрывным весом // Сибирский математический журнал. 2005. Т. 46. № 4. С. 860-875.
  19. Наймарк М.А. Линейные дифференциальные операторы. М.: Наука, 1969. 528 с.
  20. Беллман Р., Кук К.Л. Дифференциально-разностные уравнения. М.: Мир, 1967. 548 с.
  21. Садовничий В.А., Любишкин В.А. О некоторых новых результатах теории регуляризованных следов дифференциальных операторов // Дифференциальные уравнения. 1982. Т. 18. № 1. С. 109-116.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML


Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License.

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».