RUS  ENG
Полная версия
ЖУРНАЛЫ // Математический сборник // Архив

Матем. сб., 2020, том 211, номер 11, страницы 129–166 (Mi sm9340)

Эта публикация цитируется в 18 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


 Англоязычная версия: Sbornik: Mathematics, 2020, 211:11, 1623–1659

Реферативные базы данных:


© МИАН, 2024