ОБ УСТОЙЧИВОСТИ РЕШЕНИЙ ЗАДАЧИ КОШИ ДЛЯ ГИПЕРБОЛИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ С ПЕРИОДИЧЕСКИМИ ПО ВРЕМЕНИ КОЭФФИЦИЕНТАМИ
В работах [1, 2] известный метод Римана для гиперболического уравнения второго порядка распространен на одномерные гиперболические системы общего вида. Получено явное представление решений задачи Коши. Ядрами интегральной формулы служат матрицы двух типов, получившие название матриц Римана первого и второго рода и представляющие собой сингулярную и регулярную компоненты фундаментальной матрицы гиперболической системы. Изучена детальная структура матриц Римана. В [3 - 5] этот математический аппарат применен к анализу асимптотического поведения решений задачи Коши. В частности, в [4] построен оператор монодромии системы указанного в названии класса, получены спектральные признаки устойчивости и дихотомии; в прострaнcтвенно-однородном случае вычислена резольвента оператора монодромии, получено конструктивное описание его спектра.
В [6, 7] предложен подход к анализу устойчивости решений краевых задач для одномерной гиперболической системы на основе прямого метода Ляпунова: в [6] - для задачи Коши, в [7] - для смешанной задачи, встречающейся в акустике, химической кинетике. В [7] получено приложение к анализу устойчивости стационарных режимов в химических реакторах.
Данный доклад - продолжение [6, 7]. Рассматривается, как и в [4], задача Коши для системы указанного в названии класса. Построен вариант прямого метода Ляпунова, в котором условие на производную функционала Ляпунова вдоль траекторий системы существенно ослаблено по сравнению с общей ситуацией в [6].
Рассмотрим гладкий гиперболический оператор с кратными хаpaктеристиками
.
Здесь
- единичная матрица порядка . Будем предполагать
1) A, B периодичны по t с периодом T>0;
2) ограничены в .
Обозначим H линеал гладких финитных функций .
Задача Коши
(1)
однозначно разрешима в классе гладких функций и при каждом . Введем в H скалярное произведение и норму формулами . Зафиксируем гладкую ограниченную вместе с производными первого порядка матрицу порядка N со свойствами
(2)
и определим функционал
равенством
.
Производная функционала вдоль траекторий системы (1) дается формулой
.
ТЕОРЕМА. Пусть существует матрица со свойствами (2) такая, что
1º) в полуплоскости ;
2º) хотя бы на одной прямой .
Тогда решение системы (1) экспоненциально устойчиво: существуют постоянные такие, что для любого решения
. (3)
ДОКАЗАТЕЛЬСТВО. Обозначим разрешающий оператор задачи Коши (1). Из формулы для решения задачи Коши в [1] следует: - линейный ограниченный (при фиксированных ) оператор , гладкий по в операторной топологии, при этом выполняется равенство (свойство стационарности на периоде)
(4)
1. Пусть условия 1º, 2º выполняются при . Имеем для значений на любом решении u(x,t) равенства
.
Условия 1º, 2º дают:
(5)
при некотором t≥0.
Из второго неравенства (5) легко получить: существует t0>0 такое, что
(6)
Зафиксируем период ; с учетом (6) и первого неравенства (5) имеем: число
(7)
Далее, из (4) вытекает равенство
(8)
Из (7), (8) с учетом априорной оценки для решения задачи Коши (1) вытекает для решений (1) оценка (3) с константой .
2. В общем случае замена Ляпунова где - эрмитово-положительный корень из , приводит к ситуации пункта 1.
Заметим, что требования 1º, 2º на существенно слабее, чем в аналогичной ситуации в [6] для систем с любыми гладкими коэффициентами.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
- Романовский Р.К. О матрицах Римана первого и второго рода// Докл. АН СССР 1982. Т. 267, №3. С. 577 - 580.
- Романовский Р.К. О матрицах Римана первого и второго рода// Мат. сб. 1985. Т. 127, №4. С. 494 - 501.
- Романовский Р.К. Экспоненциально расщепляемые гиперболические системы с двумя независимыми переменными// Мат. сб. 1987. Т. 133, №3. С. 341 - 355.
- Романовский Р.К. Об операторе монодромии гиперболической системы с периодическими коэффициентами// В книге: Применение методов функционального анализа к задачам математической физики. Киев: Изд. ИМ АН УССР 1987. С. 47 - 52.
- Романовский Р.К. Усреднение гиперболических уравнений// Докл. АН СССР 1989. Т. 306, №2. С. 286 - 289.
- Воробьева Е.В., Романовский Р.К. Об устойчивости решений задачи Коши для гиперболической системы с двумя независимыми переменными// Сиб. мат. журн. 1998. Т. 39, №6. С. 1290 - 1292.
- Романовский Р.К., Воробьева Е.В., И.Д. Макарова. Об устойчивости решений смешанной задачи для почти линейной гиперболической системы на плоскости// Сиб. журн. индустриальной математики 2003. Т. VI, №1. С. 118 - 124.
Статья в формате PDF
132 KB...
21 03 2026 22:56:14
Статья в формате PDF
119 KB...
20 03 2026 6:23:52
Статья в формате PDF
111 KB...
19 03 2026 4:28:42
Статья в формате PDF
142 KB...
17 03 2026 15:28:50
Статья в формате PDF
560 KB...
16 03 2026 9:43:44
Статья в формате PDF
252 KB...
14 03 2026 11:46:38
У детей установлено существование ассоциативной связи тяжёлого течения атопического дерматита и атопической бронхиальной астмы с иммуногенетическими параметрами.
...
12 03 2026 2:46:32
В обзоре изложены современные представления об этиологии и патогенезе гестоза. Показано значение как генетически детерминированного, так и обусловленного развитием воспалительного процесса гeнитaлий повышения проницаемости маточно-плацентарного барьера для антигенов плода. Рассмотрена роль иммунокомплексной патологии как пускового механизма в развитии гестоза, значение нарушения продукции плацентой белков беременности и цитокинов с иммуносупрессивным действием при осложненном течении беременности.
...
10 03 2026 22:30:38
Статья в формате PDF
123 KB...
09 03 2026 4:29:35
Статья в формате PDF
133 KB...
08 03 2026 3:19:15
В работе показаны причины возникновения профессиональных заболеваний в результате воздействия на организм человека асбестовой пыли. Клинические проявления и специфические симптомы, вызванные длительным контактом с асбестовой пылью. Рекомендуется новая технология пневмообогащения асбестового минерального сырья на базе ранее разработанных Тувинским институтом комплексного освоения природных ресурсов СО РАН способов и устройств по переработке минерального сырья, содержащего тяжелые минералы и металлы.
...
07 03 2026 0:10:38
Ободочная кишка крысы напоминает растянутую спираль, внедренную в петли тонкой кишки. У человека подобное состояние определяется как поздняя остановка поворота кишечника или мальротация.
...
06 03 2026 6:42:14
Способ глазомерного учета выхода сортиментов из деревьев лесного древостоя широко применялся в дореволюционное время под названием коммерческая таксация.
Исходя из биотехнического принципа в лесной экономике показана возможность выполнения коммерческой таксации древостоя моделированием стоимостных и возрастных распределений лесных деревьев по текущим рыночным ценам на круглые лесоматериалы.
...
05 03 2026 19:14:35
Статья в формате PDF
120 KB...
04 03 2026 6:56:45
Статья в формате PDF
123 KB...
03 03 2026 7:26:57
Статья в формате PDF
113 KB...
02 03 2026 16:52:14
Статья в формате PDF
120 KB...
28 02 2026 7:30:32
Статья в формате PDF
263 KB...
27 02 2026 23:35:49
Статья в формате PDF
263 KB...
26 02 2026 18:30:14
Статья в формате PDF
126 KB...
25 02 2026 12:26:25
Статья в формате PDF
124 KB...
24 02 2026 15:19:55
Статья в формате PDF
126 KB...
22 02 2026 11:46:23
Статья в формате PDF
135 KB...
21 02 2026 22:17:56
В статье рассматривается роль педагогических технологий в профессиональной подготовке учителя. Использование педагогических технологий в учебном процессе вуза способствует четкому определению конечной цели, разработке объективных методов контроля, проект учебного процесса, определению структуры и содержанию учебно-познавательной деятельности учащихся.
...
20 02 2026 17:27:16
Статья в формате PDF
138 KB...
19 02 2026 13:12:40
Статья в формате PDF
132 KB...
18 02 2026 18:29:16
Статья в формате PDF
297 KB...
17 02 2026 6:21:32
Статья в формате PDF
307 KB...
16 02 2026 0:54:50
Статья в формате PDF
319 KB...
15 02 2026 19:18:46
В тесте «открытое поле» изучено поведение гомозиготных (A2/A2) по локусу TAG 1A DRD2 крыс линии WAG/Rij до и после шести сеансов аудиогенной стимуляции, сопровождавшихся большими судорожными припадками. Найдено, что после стимуляции резко снижается двигательная и исследовательская активность крыс.
...
13 02 2026 10:36:58
Статья в формате PDF
112 KB...
12 02 2026 18:20:35
Еще:
Поддержать себя -1 :: Поддержать себя -2 :: Поддержать себя -3 :: Поддержать себя -4 :: Поддержать себя -5 :: Поддержать себя -6 :: Поддержать себя -7 :: Поддержать себя -8 :: Поддержать себя -9 :: Поддержать себя -10 :: Поддержать себя -11 :: Поддержать себя -12 :: Поддержать себя -13 :: Поддержать себя -14 :: Поддержать себя -15 :: Поддержать себя -16 :: Поддержать себя -17 :: Поддержать себя -18 :: Поддержать себя -19 :: Поддержать себя -20 :: Поддержать себя -21 :: Поддержать себя -22 :: Поддержать себя -23 :: Поддержать себя -24 :: Поддержать себя -25 :: Поддержать себя -26 :: Поддержать себя -27 :: Поддержать себя -28 :: Поддержать себя -29 :: Поддержать себя -30 :: Поддержать себя -31 :: Поддержать себя -32 :: Поддержать себя -33 :: Поддержать себя -34 :: Поддержать себя -35 :: Поддержать себя -36 :: Поддержать себя -37 :: Поддержать себя -38 ::
