К идентификации решений уравнения Риккати и других полиномиальных систем дифференциальных уравнений

Автор: Зайцев Максим Леонидович, Аккерман Вячеслав Борисович

Журнал: Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Математика. Механика. Физика @vestnik-susu-mmph

Рубрика: Математика

Статья в выпуске: 3 т.14, 2022 года.

Бесплатный доступ

Авторами был предложен ранее общий способ нахождения частных решений у переопределенных систем УрЧП, где число уравнений больше числа неизвестных функций. Суть метода заключается в сведении УрЧП к системам УрЧП меньшей размерности, в частности, к ОДУ путем их переопределения дополнительными уравнениями связи. При редукции некоторых систем УрЧП возникают переопределенные системы полиномиальных ОДУ, которые исследуются в данной работе. Предлагается способ преобразования полиномиальных систем ОДУ к линейным системам ОДУ. Результат интересен с теоретической точки зрения, если эти системы полиномиальных ОДУ будут с постоянными коэффициентами. Решение таких нелинейных систем с помощью нашего метода может быть представлено в виде суммы очень большого, но конечного количества колебаний. Амплитуды этих колебаний зависят от начальных данных нелинейно. К таким системам можно преобразовать уравнения Навье-Стокса и унифицированные системы УрЧП, полученные авторами ранее. Исследуется также уравнение Риккати. Указываются новые частные случаи, когда можно найти его решение. Приводятся численные оценки о сложности данного метода при его практической реализации.

Еще

Переопределенные системы дифференциальных уравнений, редукция, полиномиальные системы оду, размерность дифференциальных уравнений, задача коши, уравнение риккати, линейные системы оду, уравнения навье-стокса, унификация систем урчп, символьные вычисления

Еще

Короткий адрес: https://sciup.org/147238113

IDR: 147238113   |   DOI: 10.14529/mmph220303

Список литературы К идентификации решений уравнения Риккати и других полиномиальных систем дифференциальных уравнений

  • Тихонов, А.Н. Уравнения математической физики / А.Н. Тихонов, А.А. Самарский. -M.: Наука, 1966. - 724 с.
  • Курант Р. Уравнения с частными производными / Р. Курант. - 1964. - 830 с.
  • Зайцев, М.Л. Преобразование систем уравнений в частных производных к системам квазилинейных и линейных дифференциальных уравнений. Их редукция и унификация / М.Л. Зайцев, В.Б. Аккерман // Математическая физика и компьютерное моделирование. - 2018. -Т. 21, № 1. - С. 18-33.
  • Zaytsev, M.L. Unification of Solution of the Cauchy Problem for Overdetermined Systems of Differential Equations. Version 3 / M.L. Zaytsev, V.B. Akkerman // Research Gate. March. - 2019.
  • Аккерман, В. Б. Снижение размерности в уравнениях гидродинамики / В.Б. Аккерман, М.Л. Зайцев // Журнал вычислительной математики и математической физики. - 2011. - Т. 51, № 8. - С. 1518-1530.
  • Зайцев, М.Л. Гипотеза об упрощении переопределенных систем дифференциальных уравнений и ее применение к уравнениям гидродинамики / М.Л. Зайцев, В.Б. Аккерман // Вестник ВГУ. Серия: Физика. Математика. - 2015. - № 2. - С. 5-27.
  • Зайцев, М.Л. Еще один способ нахождения частных решений уравнений математической физики / М.Л. Зайцев, В.Б. Аккерман // Вестник ВолГУ. Серия 1, Математика. Физика. - 2016. -№ 6 (37). - С. 119-127.
  • Зайцев, М.Л. Редукция переопределенных систем дифференциальных уравнений математической физики / М.Л. Зайцев, В.Б. Аккерман // Математическая физика и компьютерное моделирование. - 2017. -Т. 20, № 4. - С. 43-67.
  • Зайцев, М.Л. Задача обтекания и сокращение размерности в уравнениях Навье-Стокса / М.Л. Зайцев, В.Б. Аккерман. // Труды МФТИ. - 2015. - Т. 7, № 3. - С. 18-30.
  • Zaytsev, M.L. Алгоритм нахождения решений переопределенных систем дифференциальных уравнений в явном виде / M.L. Zaytsev, V.B. Akkerman // Research Gate. July. - 2020.
  • Федорюк, М.В. Обыкновенные дифференциальные уравнения / М.В. Федорюк. - СПб.: Лань, 2003. - 447 с.
  • Егоров, А.И. Уравнения Риккати / А.И. Егоров. - М.: Физматлит, 2001. - 318 с.
  • Зайцев, М.Л. Преобразование уравнения Риккати и других полиномиальных ОДУ к системам линейных ОДУ в явном виде / М.Л. Зайцев, В.Б. Аккерман // Вестник ТГУ. Математика и механика. - 2021. - № 72. - С. 5-14.
Еще
Статья научная