Левенштам В. Б.
Асимптотическое интегрирование параболических задач с большими высокочастотными слагаемыми

Развивается теория метода усреднения для параболических задач с быстро осциллирующими слагаемыми, среди которых имеются большие, пропорциональные корню квадратному из частоты осцилляций. Соответствующие усредненные задачи в этом случае не совпадают, вообще говоря, с задачами, полученными традиционным способом усреднения, т. е. путем формального усреднения слагаемых исходной задачи (так как главный член асимптотики решения последней задачи не является, вообще говоря, решением полученной таким путем задачи). В данной работе рассмотрен вопрос о периодических по времени решениях первой краевой задачи для полулинейного параболического уравнения произвольного порядка 2k, нелинейные члены которого, включая большие, зависят от производных неизвестной до порядка k-1. Построены усредненная задача и формальная асимптотика решения. В том случае, когда большие слагаемые зависят от неизвестной, но не от ее производных, осуществлены обоснования метода усреднения и полной асимптотики решения.

Levenshtam V. B.
Asymptotic integration of parabolic problems with large high-frequency summands

We develop the averaging method theory for parabolic problems with rapidly oscillating summands some of which are large, i. e., proportional to the square root of the frequency of oscillations. In this case the corresponding averaged problems do not coincide in general with those obtained by the traditional averaging, i. e., by formally averaging the summands of the initial problem (since the principal term of the asymptotic expansion of a solution to the latter problem is not in general a solution to the so-obtained problem). In this article we consider the question of time periodic solutions to the first boundary value problem for a semilinear parabolic equation of an arbitrary order 2k whose nonlinear terms, including the large, depend on the derivatives of the unknown up to the order k-1. We construct the averaged problem and the formal asymptotic expansion of a solution. When the large summands depend on the unknown rather than its derivatives we justify the averaging method and the complete asymptotic expansion of a solution.

Полный текст статьи / Full texts:

• PDF file (520 KB)
• PostScript file (1 MB)