Эта публикация цитируется в
20 статьях
Асимптотический анализ решений обыкновенных дифференциальных уравнений с коэффициентами-распределениями
А. М. Савчукab,
А. А. Шкаликовab a Механико-математический факультет, Московский государственный университет имени М. В. Ломоносова
b Московский центр фундаментальной и прикладной математики
Аннотация:
Рассматриваются обыкновенные дифференциальные уравнения вида
$$
\tau(y)- \lambda ^{2m} \varrho(x) y=0,
\qquad \tau(y) =\sum_{k,s=0}^m(\tau_{k,s}(x)y^{(m-k)}(x))^{(m-s)},
$$
на конечном интервале
$x\in[0,1]$. Здесь функции
$\tau_{0,0}$ и
$\varrho$
абсолютно непрерывны и положительны, а коэффициенты дифференциального выражения
$\tau(y)$ подчинены условиям
$$
\tau_{k,s}^{(-l)}\in L_2[0,1],
\qquad 0\le k,s \le m,
\quad l=\min\{k,s\},
$$
где
$f^{(-k)}$ обозначает
$k$-ю первообразную функции
$f$ в смысле теории распределений. Наша цель – получить в этом случае аналоги классических асимптотических представлений типа Биркгофа для фундаментальной системы решений указанного уравнения по спектральному параметру при
$\lambda \to \infty$ в некоторых секторах комплексной плоскости
$\mathbb C$.
Мы сводим это уравнение к системе уравнений первого порядка вида
$$
\mathbf y'=\lambda\rho(x)\mathrm B\mathbf y+\mathrm A(x)\mathbf y+\mathrm C(x,\lambda)\mathbf y,
$$
где
$\rho$ – положительная функция,
$\mathrm B$ – матрица с постоянными элементами, элементы матриц
$\mathrm A(x)$ и
$\mathrm C(x,\lambda)$ – суммируемые функции и выполнено условие
$\|\mathrm C(x,\lambda)\|_{L_1}=o(1)$ при
$\lambda \to \infty$.
Для таких систем мы получаем новые результаты об асимптотическом представлении фундаментальной матрицы решений, которые используем для асимптотического анализа указанных выше скалярных уравнений высокого порядка.
Библиография: 44 названия.
Ключевые слова:
дифференциальные уравнения с коэффициентами-распределениями, асимптотики по спектральному параметру, асимптотики Биркгофа, спектральные асимптотики.
УДК:
517.538
MSC: Primary
34E05; Secondary
30E15 Поступила в редакцию: 23.10.2019 и 26.07.2020
DOI:
10.4213/sm9340