ISSN 1817-2172, рег. Эл. № ФС77-39410, ВАК

Дифференциальные Уравнения
и
Процессы Управления

Голоморфная регуляризация слабо нелинейных сингулярно возмущенных задач

Автор(ы):

Василий Иванович Качалов

ФГБОУ ВО «НИУ «МЭИ»
(Федеральное государственное бюджетное образовательное
учреждение высшего образования
«Национальный исследовательский университет «МЭИ»),
доцент кафедры высшей математики,
кандидат физ-мат. наук, доцент,
зав.кафедрой высшей математики

vikachalov@rambler.ru

Юрий Сергеевич Федоров

ФГБОУ ВО «НИУ «МЭИ»
(Федеральное государственное бюджетное
образовательное учреждение высшего образования
«Национальный исследовательский университет «МЭИ»),
доцент кафедры высшей математики

Аннотация:

Метод голоморфной регуляризации, являющийся логическим продолжением метода регуляризации С.А.\,Ломова, применяется для построения псевдоголоморфных решений слабо нелинейных сингулярно возмущенных систем дифференциальных уравнений, т.е. таких решений, которые представимы в виде сходящихся в обычном смысле (не асимптотически) рядов по степеням малого параметра. Доказано существование первых интегралов у сингулярно возмущенных систем голоморфных по малому параметру и, тем самым, обобщена теорема Пуанкаре о разложении. Из этого и теоремы о неявной функции, при условии устойчивости по Лагранжу решений системы уравнений характеристик, вытекает существование псевдоголоморфных в глобальном смысле решений слабо нелинейных сингулярно возмущенных систем. Следует особо отметить, что регуляризирующие функции, отвечающие за описание пограничного слоя, также как и в методе Ломова определяются спектром предельного оператора. При указанном подходе любая наперёд заданная степень точности аппроксимации обеспечивается при фиксированном значении малого параметра, а не при стремлении последнего к нулю, как это происходит в классических асимптотических методах. Это является весьма важным при решении прикладных сингулярно возмущенных задач, возникающих в различных областях науки. Метод голоморфной регуляризации, наряду с методом нормальных форм В.Ф. Сафонова, специально разрабатывался для решения именно нелинейных сингулярно возмущенных уравнений и систем, чтобы заложить основу аналитической теории сингулярных возмущений. В дальнейшем, указанный в работе подход, будет распространён на другие типы нелинейных задач, в том числе на уравнения в банаховом пространстве.

Ключевые слова

Ссылки:

  1. Васильева А. Б., Бутузов В. Ф. Асимптотические разложения реше-ний сингулярно возмущенных задач. М. : Наука, 1973
  2. Качалов В. И., Ломов С. А. Псевдоаналитические решения сингулярно возмущенных задач. Доклады РАН. 334 (1994), 6, 694-695
  3. Качалов В. И. Голоморфная регуляризация сингулярно возмущенных задач. Вестник МЭИ. 26 (2010), 54-62
  4. Качалов В. И. Псевдоголоморфные решения сингулярно возмущенных систем дифференциальных уравнений. Вестник МЭИ, 6 (2012), 13-21
  5. Качалов В. И. Об алгебраических основах теории сингулярных возмущений. Дифференц. уравн., 49 (2013), 3, 397-401
  6. Ломов С. А. Введение в общую теорию сингулярных возмущений. М. : Наука, 1981
  7. Ломов С. А., Ломов И. С. Основы математической теории погранич-ного слоя. Изд-во МГУ, 2011
  8. Самойленко А. И., Кривошея С. А., Перестюк Н. А. Дифференци-альные уравнения. М., Высшая школа, 1989
  9. Федоров Ю. С., Коняев Ю. А. Асимптотический анализ некоторых классов сингулярно возмущенных задач на полуоси. Матем. заметки, 62 (1997), 111-117
  10. Федоров Ю. С., Качалов В. И. О голоморфных по малому параметру интегралах сингулярно возмущенных систем. Труды 21 матем. чтений РГСУ, 2012, 42-48

Полный текст (pdf)