Проекторный подход к алгоритму Бутузова–Нефёдова асимптотического решения одного класса дискретных задач с малым шагом

Cover Page

Cite item

Full Text

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

Abstract

В. Ф. Бутузовым и Н. Н. Нефёдовым был предложен алгоритм построения асимптотики, содержащей пограничные функции двух типов, для решения дискретной начальной задачи с малым шагом ε2 и нелинейным членом порядка ε в критическом случае, т.е. вырожденное уравнение при ε = 0 не разрешимо однозначно относительно неизвестной переменной. В настоящей статье построено асимптотическое решение этой же задачи при помощи нового подхода, использующего ортогональные проекторы на ker(B(t) – I) и ker(B(t) – I)′, где B(t) — матрица, стоящая перед неизвестной переменной в линейной части рассматриваемого уравнения, I — единичная матрица соответствующего размера, штрих означает транспонирование. Такой подход значительно упрощает понимание алгоритма построения асимптотики и позволяет представить задачи для нахождения членов асимптотики любого порядка в явном виде, что очень удобно для исследователей, применяющих асимптотические методы для решения практических задач. Библ. 14. Фиг. 1.

Full Text

Restricted Access

About the authors

Г. А. Курина

Воронежский гос. ун-т; ФИЦ ИУ РАН

Author for correspondence.
Email: kurina@math.vsu.ru
Russian Federation, 394018 Воронеж, Университетская пл., 1; 119333 Москва, ул. Вавилова, 44/2

Н. Т. Хоай

Вьетнамский национальный ун-т

Email: nguyenthihoai@hus.edu.vn

Ун-т науки

Viet Nam, Нгуен Трай, Тхань Сюань, Ханой, Вьетнам

References

  1. Бутузов В. Ф., Васильева А. Б. Дифференциальные и разностные системы уравнений с малым параметром в случае, когда невозмущенная (вырожденная) система находится на спектре // Дифференц. ур-ния. 1970. Т. 6. № 4. С. 650–664.
  2. Gu Z. M., Nefedov N. N., O’Malley R. E. Jr. On Singular Singularly Perturbed Initial Value Problems // SIAM J. Appl. Math. 1989. V. 49. No. 1. P. 1–25.
  3. O’Malley R. E. Jr., Flaherty J. E. Analytical and Numerical Methods for Nonlinear Singular Singularly-Perturbed Initial Value Problems // SIAM J. Appl. Math. 1980. V. 38. No. 2. P. 225–248.
  4. Kurina G. A., Dmitriev M. G., Naidu D. S. Discrete singularly perturbed control problems (a survey) // Dyn. Contin. Discrete Impuls. Syst. Ser. B: Appl. Algorithms. 2017. V. 24. P. 335–370.
  5. Бутузов В. Ф., Нефёдов Н. Н. Об одной задаче теории сингулярных возмущений // Дифференц. ур-ния. 1976. Т. 12. № 10. С. 1736–1747.
  6. Васильева А. Б., Бутузов В. Ф. Сингулярно возмущенные уравнения в критических случаях. М.: МГУ, 1978.
  7. Kurina G. A. Projector Approach to Constructing Asymptotic Solution of Initial Value Problems for Singularly Perturbed Systems in Critical Case // Axioms. 2019. V. 8. No. 2. P. 56.
  8. Курина Г. А., Хоай Н. Т. Проекторный подход к построению асимптотики решения начальных задач для слабо нелинейных дискретных систем с малым шагом в критическом случае // Дифференц. ур-ния. 2023. Т. 59. № 1. С. 73–84.
  9. Курина Г. А., Хоай Н. Т. Проекторный подход к алгоритму Бутузова–Нефёдова асимптотического решения одного класса сингулярно возмущенных задач в критическом случае // Ж. вычисл. матем. и матем. физ. 2020. Т. 60. № 12. С. 2073–2084.
  10. Sibuya Y. Some global properties of matrices of functions of one variable // Math. Ann. 1965. V. 161. P. 67–77.
  11. Kato T. Perturbation Theory for Linear Operators. Berlin, Heidelberg: Springer, 1966.
  12. Bretscher O. Linear Algebra with Applications, 5th ed. Pearson, 2012.
  13. Гайшун И. В. Системы с дискретным временем. Мн.: Институт математики НАН Беларуси, 2001.
  14. Васильева А. Б., Бутузов В. Ф. Асимптотические разложения решений сингулярно возмущенных уравнений. М.: Наука, 1973.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2. Fig. 1. Trajectory z(t,e) and its approximations.

Download (5KB)

Copyright (c) 2024 Russian Academy of Sciences