RUS  ENG
Полная версия
ЖУРНАЛЫ // Дагестанские электронные математические известия // Архив

Дагестанские электронные математические известия, 2018, выпуск 10, страницы 23–40 (Mi demr62)

Эта публикация цитируется в 1 статье

Ортогональные по Соболеву полиномы, порожденные модифицированными полиномами Лагерра, и задача Коши для систем ОДУ

И. И. Шарапудиновab, Т. И. Шарапудиновab

a Владикавказский научный центр Российской академии наук
b Дагестанский научный центр РАН, г. Махачкала

Аннотация: Рассмотрена задача о представлении решения задачи Коши для системы обыкновенных дифференциальных уравнений (вообще говоря нелинейных) в виде ряда Фурье по полиномам $l_{r,k}(x;b)$ $(k=0,1,\ldots)$, ортонормированным по Соболеву относительно скалярного произведения $<f,g>=\sum_{\nu=0}^{r-1}f^{(\nu)}(0)g^{(\nu)}(0)+\int_{0}^\infty f^{(r)}(t)g^{(r)}(t)e^{-bt}dt$ с $b>0$, порожденным модифицированными полиномами Лагерра $l_k(x;b)=\sqrt{b}L_k(bx)$ посредством равенств $l_{r,k}(x;b) =\frac{x^k}{k!}\, ( k=0,1,\ldots, r-1)$,  $l_{r,r+k}(x;b) =\frac{1}{(r-1)!}\int_{0}^x(x-t)^{r-1} {l}_{k}(t;b)dt\, ( k=0,1,\ldots)$. В бесконечномерном гильбертовом пространстве $l_2^m$ $m$-мерных последовательностей $C=(c_0,c_1,\ldots)$, для которых определена норма $\|C\|=\left(\sum\nolimits_{j=0}^\infty \sum\nolimits_{l=1}^{m}(c_j^l)^2\right)^\frac12$, сконструирован сжимающий нелинейный оператор $A: l_2^m\to l_2^m$, неподвижная точка $\hat C=(\hat c_0,\hat c_1,\ldots)$ которого совпадает с последовательностью искомых неизвестных коэффициентов разложения решения рассматриваемой задачи Коши в ряд Фурье по системе $l_{1,k}(x;b)$ $(k=0,1,\ldots)$. Сконструирован также соответствующий конечномерный аналог $A_N:\mathbb{R}^N_m\to \mathbb{R}^N_m$ оператора $A$, который действует в конечномерном пространстве $\mathbb{R}^N_m$ матриц $C$ размерности $m\times N$, в котором определена норма $\|C\|_N^m=\left(\sum\nolimits_{j=0}^{N-1} \sum\nolimits_{l=1}^{m}(c_j^l)^2\right)^\frac12$. Неподвижная точка $\bar C=(\bar c_0,\bar c_1,\ldots, \bar c_{N-1})$ оператора $A_N$ представляет собой оценку (приближенное значение) искомой точки $\hat C_N=(\hat c_0,\hat c_1,\ldots, \hat c_{N-1})$. Установлена оценка погрешности $\|\hat C_N-\bar C_N\|_N^m$.

Ключевые слова: Полиномы, ортогональные по Соболеву, порожденные полиномы Лагерра, модифицированные полиномы Лагерра, Задача Коши для систем ОДУ.

УДК: 517.521

Поступила в редакцию: 21.11.2018
Исправленный вариант: 27.12.2018
Принята в печать: 28.12.2018

DOI: 10.31029/demr.10.3



© МИАН, 2024