|
Метод Ритца решения дифференциальных уравнений в частных производных с применением теоретико-числовых сеток
А. В. Родионов Тульский государственный
педагогический университет им. Л. Н. Толстого (г. Тула)
Аннотация:
Рассмотрим задачу \begin{gather*} L u(\vec x) = f(\vec x), \\ u(\vec x)\big|_{\partial {G_s}}\big.=g(\vec x), \end{gather*} где $f(\vec x), g(\vec x) \in E_s^{\alpha}$, $L$ — линейный дифференциальный оператор с постоянными коэффициентами, $G_s$ — единичный куб $[0; 1]^s$.
Её решение сводится к отысканию минимума функционала \begin{equation*} v(u(\vec x)) =\underset{G_s}{\int\ldots\int} F\left(\vec x, u, u_{x_1}, \ldots, u_{x_s}\right) dx_1\ldots dx_s \end{equation*} при заданных граничных условиях.
Значения функционала $v(u(\vec x))$ в методе Ритца рассматриваются не на множестве всех допустимых функций $u(\vec x)$, а на линейных комбинациях $$ u(\vec x) = W_0(\vec x) + \sum_{k=1}^{n}w_kW_k(\vec x), $$ где $W_k(\vec x)$ — некоторые базисные функции, которые будем находить с помощью теоретико-числовой интерполяции, причём $W_0(\vec x)$ — функция, удовлетворяющая заданным граничным условиям, а остальные $W_k(\vec x)$ удовлетворяют однородным граничным условиям.
На этих полиномах данный функционал превращается в функцию $\varphi (\vec w)$ от коэффициентов $w_1, \ldots, w_n$. Эти коэффициенты выбираются так, чтобы функция $\varphi (\vec w)$ достигала экстремума. При некоторых ограничениях на функционал $v(u(\vec x))$ и базисные функции $W_k(\vec x)$ получим приближённое решение краевой задачи.
Ключевые слова:
теоретико-числовой метод, дифференциальные уравнения в частных производных, вариационные методы.
Поступила в редакцию: 24.07.2022 Принята в печать: 22.12.2022
Образец цитирования:
А. В. Родионов, “Метод Ритца решения дифференциальных уравнений в частных производных с применением теоретико-числовых сеток”, Чебышевский сб., 23:5 (2022), 117–129
Образцы ссылок на эту страницу:
https://www.mathnet.ru/rus/cheb1259 https://www.mathnet.ru/rus/cheb/v23/i5/p117
|
Статистика просмотров: |
Страница аннотации: | 87 | PDF полного текста: | 68 | Список литературы: | 21 |
|