RUS  ENG
Полная версия
ЖУРНАЛЫ // Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия «Математика. Механика. Физика» // Архив

Вестн. Южно-Ур. ун-та. Сер. Матем. Мех. Физ., 2023, том 15, выпуск 4, страницы 14–20 (Mi vyurm571)

Математика

Асимптотическое поведение приближенного решения одномерной сингулярно возмущенной задачи Гольдштика

В. Н. Павленкоa, Е. А. Деркуноваb

a Челябинский государственный университет, г. Челябинск, Российская Федерация
b Южно-Уральский государственный университет, г. Челябинск, Российская Федерация

Аннотация: Рассматривается задача Коши для обыкновенного дифференциального уравнения с разрывной по фазовой переменной нелинейностью, в правую часть которого включен малый параметр. Наряду с этим тот же параметр возникает в записи начальных условий. Это приводит к ситуации, когда исследуемая задача из классической переходит в разряд сингулярно возмущенных. Решить задачу в такой постановке, во-первых, представляется возможным, исходя из понятия точного решения, средствами теории уравнений с разрывными нелинейностями; во-вторых, как сингулярно возмущенную – методом построения асимптотики погранслойного типа. Поскольку точное решение терпит разрыв в начальной точке, что в физическом смысле не оправданно, то производится аппроксимация уравнения с целью получить приближенное сглаженное решение. Для него требуется определенная сходимость к точному решению при стремлении малого параметра к нулю. Уравнение со сглаженной правой частью дает решение в квадратурах. Затем доказывается близость его асимптотики к точному решению. Из экспоненциальной близости асимптотики к приближенному решению следует для последнего требуемое поведение.

Ключевые слова: разрывные нелинейности, задача Гольдштика, сингулярные возмущения, асимптотическое разложение, пограничные функции.

УДК: 517.928

Поступила в редакцию: 22.10.2023

DOI: 10.14529/mmph230402



© МИАН, 2024