Обратная задача для сингулярно возмущенной системы с медленной поверхностью, состоящей из нескольких листов

Автор: Кононенко Л.И.

Журнал: Владикавказский математический журнал @vmj-ru

Статья в выпуске: 3 т.25, 2023 года.

Бесплатный доступ

Рассматривается сингулярно возмущенная система обыкновенных дифференциальных уравнений с малым параметром, описывающая задачу химической кинетики. Данная система исследуется с помощью метода интегральных многообразий, который служит удобным аппаратом изучения многомерных сингулярно возмущенных систем дифференциальных уравнений, позволяющим понижать размерность системы. Интегральное многообразие состоит из листов и при малом параметре ε=0 является медленной поверхностью. Для системы сформулированы прямая и обратная задача. Прямая задача заключается в следующем: по известным правым частям системы найти решение системы или доказать его существование. Обратная задача состоит в нахождении неизвестных правых частей системы дифференциальных уравнений по некоторым данным о решении прямой задачи. Сначала мы рассматриваем вырожденный случай, когда ε=0, при этом имеем некоторые ограничения на размерность медленных и быстрых переменных, на задание правых частей в виде многочленов (здесь степень многочлена равна 1), на количество листов медленной поверхности. Затем переходим к невырожденному случаю ε≠0. В случае одного листа медленной поверхности ранее была доказана теорема существования и единственности решения обратной задачи для этого случая. В данной работе рассмотрена система с медленной поверхностью, состоящей из нескольких листов. Доказана теорема существования и единственности решения такой системы. Доказательство опирается на результат, полученный ранее для системы с медленной поверхностью, состоящей из одного листа.

Еще

Обратная задача, обыкновенные дифференциальные уравнения, сингулярно возмущенные системы, листы медленной поверхности, малый параметр, химическая кинетика

Короткий адрес: https://sciup.org/143180472

IDR: 143180472   |   DOI: 10.46698/n3062-4932-2162-c

Список литературы Обратная задача для сингулярно возмущенной системы с медленной поверхностью, состоящей из нескольких листов

  • Кононенко Л. И. Задача идентификации для невырожденной системы дифференциальных уравнений с быстрыми и медленными переменными // Мат. заметки СВФУ.—2021.—Т. 28, № 2.—С. 3-15. Б01: 10.25587/8УРи.2021.58.21.001.
  • Гутман А. Е., Кононенко Л. И. Формализация обратных задач и ее приложения // Сиб. журн. чист. и прикл. матем.—2017.—Т. 17, № 4.—С. 49-56. Б01: 10.17377/РАМ.2017.17.5.
  • Гутман А. Е., Кононенко Л. И. Обратная задача химической кинетики как композиция бинарных соответствий // Сиб. электрон. мат. изв.—2018.—Т. 15.—С. 48-53. Б01: 10.17377/веш1.2018.15. 006.
  • Митропольский Ю. А., Лыкова О. Б. Интегральные многообразия в нелинейной механике.—М.: Наука, 1963.—512 с.
  • Васильева А. В., Бутузов В. Ф. Сингулярно возмущенные уравнения в критических случаях.—М.: Изд-во МГУ, 1978.—106 с.
  • Гольдштейн В. М., Соболев В. А. Качественный анализ сингулярно возмущенных систем.— Новосибирск: Изд. Ин-та математики СО АН СССР, 1988.
  • Кононенко Л. И. О гладкости медленных поверхностей сингулярно возмущенных систем // Сиб. журн. индустр. матем.—2002.—Т. 5, № 2.—С. 109-125.
  • Кононенко Л. И. Медленные поверхности в задачах химической кинетики // Мат. заметки ЯГУ.— 2012.—Т. 19, вып. 2.—С. 49-67.
  • Тихонов А. Н. О зависимости решений дифференциальных уравнений от малого параметра // Матем. сб.—1948.—Т. 22 (64), № 2.—С. 193-204.
  • Лаврентьев М. М., Романов В. Г., Шишатский С. П. Некорректные задачи математической физики и анализа.—М: Наука, 1980.—286 с.
  • Романов В. Г. Обратные задачи для гиперболических систем // Вычислительные методы в мат. физике, геофизике и оптимальном управлении.—Новосибирск: Наука, 1978.—С. 128-142.
  • Романов В. Г., Слинючева Л. И. Обратная задача для линейных гиперболических систем первого порядка // Мат. проблемы геофизики.—Новосибирск: ВЦ СО АН СССР, 1972.—Вып. 3.—С. 187215.
  • Кожанов А. И. Нелинейные нагруженные уравнения и обратные задачи // Журнал вычисл. математики и мат. физики.—2004.—Т. 44, № 4.—С. 694-716.
  • Кабанихин С. И. Обратные и некорректные задачи.—Новосибирск: Сиб. науч. изд-во, 2009.—458 с.
  • Аниконов Ю. Е. Несколько вопросов теории обратных задач для кинетических уравнений // Обратные задачи мат. физики.—Новосибирск, 1985.—С. 28-41.
  • Голубятников В. П. Обратная задача для уравнения Гамильтона — Якоби на замкнутом многообразии // Сиб. матем. журн.—1997.—Т. 38, № 2.—С. 276-279.
  • Кононенко Л. И. Задача идентификации для сингулярных систем с малым параметром в химической кинетике // Сиб. электрон. мат. изв.—2016.—Т. 13.—С. 175-180. DOI: 10.17377/semi.2016. 13.015.
  • Gutman A. E., Kononenko L. I. Binary Correspondences and the Inverse Problem of Chemical Kinetics // Владикавк. мат. журн.—2018.—Т. 20, вып. 3.—С. 37-47 (in English). DOI: 10.23671/ VNC.2018.3.17981.
  • Решетняк Ю. Г. Курс математического анализа.—Новосибирск: Изд-во Ин-та математики, 1999.— Ч. 1, кн. 2; 2000, Ч. 2, кн. 1.
Еще
Статья научная