SPHERICAL SPLINE SOLUTIONS OF THE INHOMOGENEOUS BIHARMONIC EQUATION

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

An inhomogeneous biharmonic equation is considered on the unit sphere in three-dimensional space. The solution of this equation, belonging to the Sobolev space on the sphere, is approximated by a sequence of solutions of the same equation but with specific right-hand sides, represented as linear combinations of shifts of the Dirac delta function. It is proven that, given specified nodes on the sphere determining the shifts, special solutions of the equation — spherical biharmonic splines — exist, and the weights corresponding to each are solutions of an associated non-degenerate system of linear algebraic equations. The connection between the approximation quality of the differential problem solution by spherical biharmonic splines and the problem of the convergence rate of optimal weighted spherical cubature formulas is established.

About the authors

V. L Vaskevich

Sobolev Institute of Mathematics, Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences; Novosibirsk State University

Email: v.vaskevich@g.nsu.ru
Novosibirsk, Russia

References

  1. Васкевич В.Л. Полигармоническое уравнение на сфере трехмерного пространства // Матем. заметки СВФУ. 2022. Т. 29. № 3. C. 22-30.
  2. Соболев С.Л. Введение в теорию кубатурных формул. М.: Наука, 1974. 808 с.
  3. Михлин С.Г. Многомерные сингулярные интегралы и интегральные уравнения. М.: ГИФМЛ, 1962. 256 с.
  4. Игнатов М.И., Певный А.Б. Натуральные сплайны многих переменных. Л.: Наука, 1991. 125 с.
  5. Васкевич В.Л. Константы и функции вложения пространств соболевского типа на единичной сфере // Докл. АН. 2010. Т 433. № 4. С. 441-446.
  6. Васкевич В.Л. Константы вложения периодических пространств Соболева дробного порядка // Сиб. ма-тем. ж. 2008. Т. 49. № 5. С. 1019-1027.
  7. Васкевич В.Л. Сферические кубатурные формулы в пространствах Соболева // Сиб. матем. ж. 2017. Т. 58. № 3. С. 530-542.
  8. Muller C. Spherical harmonics. Berlin: Springer-Verlag. 1966. 46 p.
  9. Соболев С.Л., Васкевич В.Л. Кубатурные формулы. Новосибирск: Изд-во Ин-та математики, 1996. 484 с.
  10. Sobolev S. L., Vaskevich V. L. The Theory of Cubature Formulas. Dordrecht: Kluwer Academic Publishers. 1997. XXII+416 pp.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML

Copyright (c) 2024 Russian Academy of Sciences