Явление погранслоя в алгебро-дифференциальном уравнении первого порядка

Обложка

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, 8

Список 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

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

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).