Об уточнении асимптотики решения сингулярно возмущенной задачи в результате разделения корней вырожденного уравнения

Бесплатный доступ

Проведено построение и обоснование асимптотики решения начальной сингулярно возмущенной задачи в случае пересечения корней вырожденного уравнения. Задача характеризуется наличием внутреннего переходного слоя, вблизи которого решение претерпевает изменение поведения, а именно, переходит от стремления от одной ветви составного устойчивого корня к другой. Оказывается, что корни вырожденного уравнения в некоторой окрестности точки их пересечения можно изолировать с помощью определенного их представления. Аналогичное представление справедливо и для искомой функции. Все это позволяет свести задачу к новой, асимптотику решения которой легко можно найти. Во-первых, оценивается порядок входящих в правую часть уравнения членов внутри и вне малой окрестности точки бифуркации, а во-вторых, уточняется асимптотика решения исходной задачи вне малой окрестности этой точки. Последнее проделывается с помощью некой пограничной функции, цель введения которой состоит в том, чтобы асимптотика вышла на режим, задаваемый устойчивым корнем слева и справа точки бифуркации. Доказательство теоремы существования и единственности решения, обладающего указанной асимптотикой, проводится методом дифференциальных неравенств.

Еще

Сингулярно возмущенная задача, асимптотика, метод пограничных функций, смена устойчивости, метод дифференциальных неравенств

Короткий адрес: https://sciup.org/147232831

IDR: 147232831   |   УДК: 517.956.226   |   DOI: 10.14529/mmph190401

On refining the asymptotics of a singular perturbed problem solution as a result of separation of the roots of a degenerate equation

We carry the constructing and founding of solution asymptotics for initial singular perturbed problem when the roots of degenerate equation are cross. The problem is characterized by a presence of inner transition layer near which the solution has a change of own behavior, it means, passes from one branch of complex stable root to another one. It turns out, the roots of degenerate equation could be separated by means of defined their representation. The same representation is true for research function also. It lets to reduce the problem to new one which estimate of solution is easily found. In the first place, the order of the terms of right part of equation is set up into and out of small neighborhood of bifurcation point; secondly, the solution asymptotics of reference problem is improved out of this small neighborhood. The last one is made by means of a certain boundary function, which aim of introduce is to go of asymptotics to regime given left and right of bifurcation point. The proof of existence and uniqueness theorem having the point out asymptotics we carry by differential inequalities method.

Еще

Список литературы Об уточнении асимптотики решения сингулярно возмущенной задачи в результате разделения корней вырожденного уравнения

  • Васильева, А.Б. Асимптотические методы в теории сингулярных возмущений / А.Б. Васильева, В.Ф. Бутузов. - М.: Высшая школа, 1990. - 207 с.
  • Бутузов, В.Ф. Сингулярно возмущенные задачи в случае смены устойчивости / В.Ф. Бутузов, Н.Н. Нефедов, К.Р. Шнайдер // Итоги науки и техники. Сер. Современная математика и ее приложения. Тематические обзоры. - М.: ВИНИТИ, 2002 - T. 109. Дифференц. уравнения. Сингулярные возмущения.
  • Бутузов, В.Ф. О системах сингулярно возмущенных уравнений в случае пересечения корне вырожденной системы / В.Ф. Бутузов, М.А. Терентьев // Вычисл. матем. и матем. физ. - 2002. - Т. 42, № 11. - С. 1686-1699.