Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Об асимптотических свойствах решений нелинейных эллиптических и параболических уравнений и систем в цилиндрической области со смешанными условиями на ее боковой поверхности Уличевич, Татьяна

Данная диссертационная работа должна поступить в библиотеки в ближайшее время
Уведомить о поступлении

Диссертация, - 480 руб., доставка 1-3 часа, с 10-19 (Московское время), кроме воскресенья

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Уличевич, Татьяна. Об асимптотических свойствах решений нелинейных эллиптических и параболических уравнений и систем в цилиндрической области со смешанными условиями на ее боковой поверхности : автореферат дис. ... кандидата физико-математических наук : 01.01.02 / МГУ им. М. В. Ломоносова.- Москва, 1997.- 11 с.: ил. РГБ ОД, 9 97-3/1799-7

Введение к работе

Актуальность темы. В диссертации изучается асимптотика решений квазилинейных эллиптических и параболических уравнений и систем в цилиндрической области с граничными условиями смешанного типа, то есть в случае, когда на части боковой поверхности цилиндра заданы однородные условия Дирихле, а на остальной части этой поверхности заданы однородные условия Неймана. В частности, описаны асимптотики решений модельного уравнения

Ди(х)-|иГ~'а = 0, р>\ (1)

при хп - ч-оо , заданных в цилиндре

5(0,+00)= {(х, х„)| х' = {х„...,х„ ,) єй) с: Л""1, 0 п < +ж}

со смешанными условиями на боковой поверхности цилиндра.

Аналогичная задача для линейных уравнения рассмотрена в работе [1]. Получены асимптотические свойства при хп —>+со решений уравнения Аи(х) - f(x) = 0 в полуцилиндре со смешанными граничными условиями на боковой поверхности цилиндра в зависимости от емкости множества, где выполняются граничные условия Дирихле.

Уравнения типа (1) возникло при моделировании многих физических явлений. В частности, в теории Томаса-Ферми взаимодействие между атомами в первом приближении приводит к следующему уравнению

Л 2 du г-

-ТТ + -—-и2=0. (2)

аг г аг

Особенности и асимптотическое поведение любого решения

[1] Т.М.Керимов, В.Г.Мазья, А.А.Новрузов, Аналог критерия Винера для задачи Зарембы в цилиндрической области. Функциональный анализ и его приложения, 1982, Т.16, вып. 4, 70-71.

уравнения (2) хорошо изучено(см. [2],[3]).

Впервые в 1907 году Эмденом были рассмотрены положительные и радиальные решения уравнения (1). Позже это уравнение изучалось в работе [4]. В работе [5] изучается монотонность, симметрия и асимптотические свойства на бесконечности решений некоторого класса нелинейных эллиптических уравнений, заданных в цилиндрической области. В работе [6] получены асимптотические свойства на бесконечности решений как для некоторого класса дифференциальных неравенств, так и для модельного уравнения (1) в цилиндрических областях с граничным условием Дирихле или Неймана на боковой поверхности цилиндра. Кроме того, рассмотрен случай, когда решение меняет знак, а в работе [7], когда решение знакопостоянное.

В работах [8-10] рассмотрен более широкий класс уравнений, а именно рассмотрено уравнение

[2] A.Soramerfeld, Asymptotishes integration der differential-gleichung des Thomas-Fermichen atoms. Z. fur Phys.,78,28.3-308, (1932) .

[3] E.Kille, Some aspects of the Thomas-Fermi equation. J. Analyse Math., 23, 147-170, (1970).

[4] R.H.Fowler, Further studies on Emden's and similar differential equations. Q.J1.Math.,2,259-288(1931).

[5] H.Berestycki, L.Nirenberg, Some qualitative properties of solution of serailinear elliptic equations in cylindrical domains. Analysis, ed. by P.Rabinovitz, New York, Academic Press 1990,p.114-164.

[6] V.A.Kondratiev, O.A.Oleinik, On asymptotic behaviour of solutions of some nonlinear elliptic equation in unbounded domains.Partial differential equations and related subjects. Preceeding of the conference dedicated to Louis Nirenberg Longman, 1992. p. 163-195.

[7] V.A.Kondratiev, O.A.Oleinik, Some results for nonlinear elliptic equations in cylindrical domains.Operator Theory: Adva. AndAppl., Vol.57, 185-195(1992).

Ци(х))-аМР~1и= -57<в(,(х')77-) + аІ(х')-^--а0,МР'і" = 0,

t.r\c ' 1 і-' 1

в ^(O.qo) с граничным условиям Неймана на боковой поверхности цилиндра.

В работе [11] для одного класса неоднородных полулинейных эллиптических уравнений доказана однозначная обобщенная разрешимость задачи Дирихле, задачи Неймана и смешанной краевой задачи в неограниченной области без каких-либо предположений о росте обобщенного решения и свободного члена уравнения на бесконечности, и получена асимптотика решений задачи Дирихле на бесконечности.

Асимптотические свойства решений нелинейных параболических

уравнений рассматривались в работах [12-16]. В [12-13]

изучалось асимптотическое поведение решений первой и второй

краевой задачи в цилиндрической области, а также задачи Коши

для уравнения вида

ди , .„ ,

—-Ди+М и=0.

В работе [14] был получен первый член асимптотики решения

второй краевой задачи в цилиндрической области для

[8] O.A.Oleinik, Some asymptotic problems of the theory of partial differential equations. Lezioni Lincei, Accademia Naz. Dei Lincei. Cambridge: Cambridge University Press,1995.

[9] V.A.Kondratiev, O.A.Oleinik, Boundary value problems for nonlinear elliptic equations in cylindrical domains. J. Partial Diff. Eqs., Vol 6, 1, 10-16(1993).

[10] В.А.Кондратьев, О.А.Олейник, О поведении на бесконечности решений одного класса нелинейных эллиптических уравнений в цилиндрической области. ДАН, 1995, том 341, № 4, с.446-449.

[11] J.I.Diaz, O.A.Oleinik, Nonlinear elliptic boundary-value problems in unbounded domains and the asymptotic behaviour of its solutions. C.R.Acad.Sci.Paris, t.315, Serie 1, p.787-792 (1992) .

слабо-нелинейного уравнения теплопроводности.

В работе [15] изучается поведение при / —> оо решений уравнения

в цилиндрической области, удовлетворяющих краевому условию Неймана на боковой поверхности цилиндра. Исследована задача в случае, когда решение меняет знак, то есть решение принимает как положительные, так и отрицательные значения при сколь угодно больших значения координаты, направленной вдоль оси цилиндра, и когда решение знакопостояное.

В работе [16] рассмотрены вопроси об асимптотике при t —> оо решений краевой задачи Неймана для нелинейных параболических уравнений и систем, предложен метод средних функций.

Цель работы- исследование асимптотических свойств решений нелинейных эллиптических и параболических уравнений и систем в неограниченных областях.

[12] A.Grima, L.Veron, Asymptitic Behaviour of the Solution of a Semilinear Parabolic Equation. Monatshefte fur Math.,Bd.94, S.299-311(1982).

[13] A.Grima, L.Veron, Large Time Behaviour of the

Solutions of a Semilinear Parabolic Equation in R" . J.Diff.Eq., Vol 53, №2, 258-276(1984).

[14] P.Baras, L.Veron, Part.Diff.Eq., Vol. 4(7), 795-807(1979).

[15] В.Н.Арефьев, В.А.Кондратьев, Асимптотическое поведение решений второй краевой задачи для нелинейных параболических уравнений. Дифф.Уравн., Том 29, № 12, с.2104-2116(1993).

[16] В.А.Кондратьев, О.А.Олейник, Об асимптотике при больших значениях времени решений эволюционных уравнений и систем. УМН, т.51, вып.5, ст.159-160(1996).

Методы исследования. В диссертации используются методы теории линейных и квазилинейных уравнений с частными производными (различные варианты принципа максимума для эллиптических и параболических уравнений, теоремы сравнения, а также метод энергетических неравенств).

Научная новизна. 1) Получена асимптотика на бесконечности решений нелинейных эллиптических уравнений в полуцилиндре с граничными условиями смешанного типа на его боковой поверхности. 2) Получена асимптотика решений нелинейных параболических уравнений при неограниченном возрастании времени в полуцилиндре с граничными условиями смешанного типа на его боковой поверхности. 3) Аналогичные задачи рассмотрены для квазилинейных параболических и эллиптических систем.

Практическая и теоретическая ценность. Диссертация носит теоретический характер и может представлять интерес для специалистов в области уравнений с частными производными и математической физики.

Апробация работы. Результаты диссертации докладывались на Международной конференции, посвященной 95-летию И.Г. Петровского, в Москве, на семинаре академика РАН О.А.Олеиник и семинаре профессора Е.М.Ландиса и профессора В.А.Кондратьева.

Публикации. По теме диссертации опубликовано две научные работы. Список публикаций приведен в конце автореферата.

Структура работы. Диссертация состоит из введения, Л глав, разбитых на 13 параграфов, и списка литературы, содержащего 57 наименования. Объем диссертации 104 страницы.