Построение решений уравнения типа Монжа - Ампера на основе ф-триангуляции
Автор: Клячин Владимир Александрович, Казанин Михаил Игоревич
Журнал: Математическая физика и компьютерное моделирование @mpcm-jvolsu
Рубрика: Математика
Статья в выпуске: 1 (38), 2017 года.
Бесплатный доступ
В статье предложен геометрический метод конструкции кусочно-линейных решений дискретного аналога уравнения вида 𝑢𝑥1𝑥1𝑢𝑥2𝑥2 - 𝑢2 𝑥1𝑥2 = 𝐹(𝑢𝑥1, 𝑢𝑥2)'(𝑥1, 𝑥2). Идея метода основана на использовании подхода, предложенного А.Д. Александровым для доказательства существования классического решения приведенного выше уравнения. Отметим, что геометрическим аналогом решаемой задачи в статье является задача А.Д. Александрова о существовании многогранника с заданными кривизнами вершин.
Выпуклая многогранная поверхность, кусочно-линейная функция, триангуляция, выпуклое множество, уравнение монжа-ампера
Короткий адрес: https://sciup.org/14969041
IDR: 14969041 | УДК: 517.957+514.752 | DOI: 10.15688/jvolsu1.2017.1.1
Construction of the solutions of the Monge - Ampere type equation based on f-triangulation
In the article we considered the method of geometric construction of piecewise linear analog solutions discrete form of the equation 𝑢𝑥1𝑥1𝑢𝑥2𝑥2 - 𝑢2 𝑥1𝑥2 = 𝐹(𝑢𝑥1, 𝑢𝑥2)'(𝑥1, 𝑥2). The idea of the method is based on the approach suggested by A.D. Aleksandrov to prove the existence of a classical solution of the above equation. Note that thegeometric analog of the problem being solved in this article is the problem of A.D. Aleksandrov on the existence of a polyhedron with prescribed curvatures of vertices. For piecewise linear convex function we defined curvature mesuare (𝑝𝑖) of vertex in terms of function 𝐹( 1, 2). The solution is defined as piecewise linear convex function with prescribed values (𝑝𝑖) = '𝑖, = 1,...,𝑁. The relation Φ-triangulations of given set of points 𝑖, = 1,...,𝑀 with piecewise linear solutions is obtained. The construction of solution is based on analog of Legendre transformation of kind 𝑓(𝑥) = min 𝑖=1,𝑀{Ψ( 𝑖) + ⟨∇Ψ( 𝑖), - 𝑖⟩}. As a corollary we proved the following result. Theorem 2. Let - classical Delaunay triangulation of a set of points -1,..., -𝑀 ∈ R2 with triangles Δ1,...,Δ𝑁 such that 𝐹(Δ𝑖) = '𝑖, = 1,...,𝑁. Then there is a piecewise linear function satisfying the equations (𝑝𝑖) = '𝑖, = 1,...,𝑁. Morever, the required solution 𝑓(𝑥) defined by 𝑓(𝑥) = min 𝑖=1,𝑀 {︂1 4|-𝑖|2 + ⟨-𝑖, - 1 2 -𝑖⟩}︂.
Список литературы Построение решений уравнения типа Монжа - Ампера на основе ф-триангуляции
- Александров, А. Д. Задача Дирихле для уравнения 𝐷𝑒𝑡||𝑧𝑖𝑗 || == '(𝑧1,..., 𝑧𝑛, 𝑧, 𝑥1,..., 𝑥𝑛). I/А. Д. Александров//Вестн. ЛГУ. Сер.: Математика, механика и астрономия. -1958. -Т. 1, № 1. -C. 5-24.
- Гельфанд, И. М. Дискриминанты многочленов от многих переменных и триангуляции многогранников Ньютона/И. М. Гельфанд, А. В. Зелевинский, М. М. Капранов//Алгебра и анализ. -1990. -Т. 2, № 3. -C. 1-62.
- Гельфанд, И.М. Уравнения гипергеометрического типа и торические многообразия/И.М. Гельфанд, А.В. Зелевинский, М.М. Капранов//Функцион. анализ и его прил. -1989. -Т. 23, № 2. -C. 12-26.
- Клячин, В.А. Алгоритм триангуляции, основанный на условии пустого выпуклого множества/В. А. Клячин//Вестник Волгоградского государственного университета. Серия 1, Математика. Физика. -2015. -Т. 28, № 3. -C. 27-33.
- Клячин, В.А. О разрешимости дискретного аналога многомерной задачи Минковского -Александрова/В.А. Клячин//Изв. Сарат. ун-та. Новая сер. Сер.: Математика. Механика. Информатика. -2016. -Т. 16, № 3. -C. 281-288.
- Шабловский, О. Н. Параметрические решения уравнения Монжа -Ампера и течения газа с переменной энтропией/О.Н. Шабловский//Вестн. Том. гос. ун-та. Мат. и механика. -2015. -Т. 1, № 33. -C. 105-118.