Перейти до основного вмісту
Абстрактнi диференцiальнi рiвняння другого порядку з двома малими параметрами i лiпшiцевими нелiнiйностями
Пержан Андрій 1 , Русу Галина 1
1 Кафедра математики, Молдавський державний університет, Кишинів, MD-2009, Республіка Молдова
Ключові слова: сингулярне збурення, абстрактна задача Коші другого порядку, ліпшіцева нелінійність, апріорні оцінки
Анотація

У дійсному гільбертовому просторі $H$ розглянуто таку сингулярно збурену задачу Коші

$\left\{\begin{array}{lcl}εu''_{εδ}(t)+u'_{εδ}(t)+Au_{εδ}(t)+B(u''_{εδ}(t))=f(t),  t∈(0,T), \\ u_{εδ}(0)=u_0,   u'_{εδ}(0)=u_1,\end{array}\right.$                                 $(P_{εδ})$

де $u_{0}, u_1\in H, f: [0,T] \to H$ и $\varepsilon, \delta$ - малі параметри. Досліджено поведінку розв'язків $u_{\varepsilon\delta}$ задачи ($P_{\varepsilon \delta}$) в у двох випадках:

 $(i)$ $\varepsilon\to 0$ и $\delta \geq \delta_0>0 $, відносно розв'язків такої незбуреної задачі:

$\left\{\begin{array}{lcl}δl'_{δ}(t)+Al_{δ}(t)+B(l_{δ}(t))=f(t),  t∈(0,T), \\ l_{δ}(0)=u_0;\end{array}\right.$                                                          $(P_δ)$ 

$(ii)$ $\varepsilon\to 0$ и $\delta \to 0$, відносно розв'язків незбуреної задачі:

$Av(t)+B(v(t))=f(t), t∈[0,T),$                                                                               $(P_0)$ 

Задача ($P_{\varepsilon \delta}$) є абстрактною моделлю сингулярно збурених задач гіперболічно-параболічного типу у випадку $(i)$ і гіперболічно-параболічно-еліптичного типу у випадку $(ii)$. Подібні задачі виникають у різноманітних областях науки і техніки.

На відміну від інших методів, даний метод грунтується на двох ключових позиціях. По-перше, одержано формулу, яка зв'язує розв'язок задачі Коші для абстрактного лінійного диференціального рівняння другого порядку з відповідним розв'язком задачі для рівняння першого порядку. По-друге, отримано  $it$ апріорні оцінки розв'язків, які є рівномірними щодо малого параметра. Крім того, досліджено задачу $(P_{\varepsilon\delta})$ для ширшого класу функцій, а саме $f \in W^{1,p}(0,T;H).$ Також встановлено швидкість збіжності розв'язком, яка залежить від $ p,$ при $\varepsilon \to 0$ и $\delta\to 0.$

Список використаних джерел

[1] V. Barbu, Nonlinear Differential Equations of Monotone Types in Banach Spaces, Springer-Verlag, New York, 2010.
[2] K. J. Engel, On singular perturbations of second order Cauchy problems, Pacific J. Math., 152(1992), no. 1, 79-91.
[3] H. O. Fattorini, The hyperbolic singular perturbation problem: an operator approach, J. Differential Equations, 70(1987), no. 1, 1-41.
[4] M. Ghisi and M. Gobbino Global-in-time uniform convergence for linear M.hyperbolic-parabolic singular perturbations, Acta Math. Sinica (English Series), 22(2006), no. 4, 1161-1170.
[5] B. Najman, Time singular limit of semilinear wave equations with damping, J. Math. Anal. Appl., 174, (1993), 95–117.
[6] A. Perjan, Singularly perturbed boundary value problems for evolution differential equations, D.Sc. thesis, Moldova State University, 2008.
[7] A. Perjan, Linear singular perturbations of hyperbolic-parabolic type, Bul. Acad. Stiinte Repub. Mold. Mat., 42(2003), no. 2, 95–112.
[8] A. Perjan and G. Rusu, Convergence estimates for abstract second-order singularly perturbed Cauchy problems with Lipschitz nonlinearities, Asymptot. Anal. 97(2016), no. 3-4, 337–349.
[9] A. Perjan and G. Rusu, Convergence estimates for abstract second order differential equations with two small parameters and monotone nonlinearities, Topol. Methods Nonlinear Anal., 54(2019), no. 2B, 1093–1110.

Цитувати
ACS Style
Пержан, А.; Русу, Г. Абстрактнi диференцiальнi рiвняння другого порядку з двома малими параметрами i лiпшiцевими нелiнiйностями. Буковинський математичний журнал. 2020, 8 https://doi.org/https://doi.org/10.31861/bmj2020.02.083
AMA Style
Пержан А, Русу Г. Абстрактнi диференцiальнi рiвняння другого порядку з двома малими параметрами i лiпшiцевими нелiнiйностями. Буковинський математичний журнал. 2020; 8(1). https://doi.org/https://doi.org/10.31861/bmj2020.02.083
Chicago/Turabian Style
Андрій Пержан, Галина Русу. 2020. "Абстрактнi диференцiальнi рiвняння другого порядку з двома малими параметрами i лiпшiцевими нелiнiйностями". Буковинський математичний журнал. 8 вип. 1. https://doi.org/https://doi.org/10.31861/bmj2020.02.083
Експортувати
Ми використовуємо власні та сторонні файли cookies та localStorage для аналізу веб-трафіку та поширення матеріалів. Налаштування конфіденційності