Асимптотические разложение решений волнового уравнения для сингулярно возмущенных смешанных задач тема автореферата и диссертации по математике, 01.01.02 ВАК РФ

Ганжа, Мария Ивановна АВТОР
кандидата физико-математических наук УЧЕНАЯ СТЕПЕНЬ
Москва МЕСТО ЗАЩИТЫ
1993 ГОД ЗАЩИТЫ
   
01.01.02 КОД ВАК РФ
Автореферат по математике на тему «Асимптотические разложение решений волнового уравнения для сингулярно возмущенных смешанных задач»
 
Автореферат диссертации на тему "Асимптотические разложение решений волнового уравнения для сингулярно возмущенных смешанных задач"

СКОВСКИЙ ОРДЕНА ЛЕНИНА, ОРДЕНА ОКТЯБРЬСКОЙ РЕВОЛЮЦ И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ пм. М.В. ЛОМОНОСОВА

. МЕХАНИКО — МАТЕМАТИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТ ' ^ ^ 0/} На правах рукописи

ГАНЖА МАРИЯ ИВАНОВНА

УДК 517.9

асимптотическое разложение решений волнового уравнения з;ля сингулярно возмущённых смешанных задач

/01.01.02 — Дифференциальные уравнения /

0

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание учёной степени хандпдата фиэияо — математических наук

/

МОСКВА 1993

V

Туреяег Ьу -

Работа выполнена на кафедре дифференциальных уравнений кеханико-катекатического факультета ¡.'.осковскогс государстэвнного университета имени К.ВЛсионосова.

Научный руководитель - доктор физякс-игтематических наук,

доцент Б-Р.ВаЙнОерг. Официальные оппонзик: доктор физико-математических наук, дрофессор В.В.Кучеренко, кандидат физико-иатеиатичетк:: наук, доцент В.Г.Сушка. Ведущая организация - Институт математики с ВЦ Уральского Отделения РАН.

Защита диссертации состоится l^rJMQjJ __1994 г.

в 16 час. С5 иин. на заседании специализированного совета Д.С53.С5.04 при Ыоскизском государственной университете имени 1!.В.Лшоносо-5<а;по адресу: II989S,ГСП,Иосжва,Ленинские горы, МГУ, ыехаиккР-катеиатический факультет, аудитория 16-24.

С диссертацией иоако ознакомиться в библиотеке иеханико-иатеиатического факультета КГУ (Главное здание, 14 этан).

Автореферат разослан 15 axpjvuuJ 1994 г.

Ученый секретарь специализированного совета Д.С53.С5.С4 иря Ш, профессор ЩЖ'оМ^

Т.П.Лукашенко

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Математические исследования краевых задач для уравнений математической фпзикп, содержащих малый параметр, имеют дэкгую историю. Ещё в 19 в. в работах Далласа, Максвелла, Кирхгофа поучались конкретные задачи, фактически содержащие пограничные слои (упоминание об эточ см. в [1, 2]), но идея рассматривать пограничный слой при решении задачи об обтекании тела жидкостью с малой вязкостью была предложена в начале XX века Л. Прандтлем на III Математическом Конгрессе (си. [3]). Наиболее полное исследование математических вопросов, связанных с применением метода погранслоя для дифференциальных уравнений с частными производными, было дано в работах М.О. Вшпика и JI.A. Люстернпка [4, 5]. В этих работах для широкого класса систем дифференцсальных уравнений были указаны усло-

1. Ван-Дейк М. Методы возмущений в механике асиржостн. —М.: Мир, 1967.

2. Найфэ А.М. Методы возмущений. — М.: Мир, 1976.

3. Prandtl L. Uber Fiussigkeitsbewegung bei sehr tleiner Reibung. -Ver-

hardlungen des dritten internationalen. Mathematiker Kongresses, Heidelberg, 1904, Leipzig.— 1905. — S. 484 - 491.

4. Вхшшк M.O., Люстерник JLA. Регулярное вырождение и пограничный слои для линейных дифференциальных уравнений с малым параметром. — УМЕ, 1957, 12, N 5, с. 3 -122.

5. Вшппк М.О., Люстррник Я.А. Решение некоторых задач о возмущении в случае матриц и самосопряжённых и весамосовряжёнлых диффс-])енш1;льпы>. уравнений. -УМН, 1960,15, N 3, с. 3 - 80.

Typeset by Л^-ТеХ

зшг, при которых асимптотика, решения представляется в виде суммы внешнего (г. е. вне погранслоя) и внутреннего (внутри погралсзоя) разложений, причем внутреннее разложение состоит та функций, экспоненциально стремящихся к нулю вне пределов догранслоя. Такая ситуация была названа в [4] регулярным вырождением, а пограничный спой — экс-п онекциальным. ~ .

Однако, для уравнений в частных производных случаи экспоненциалъ-кого погранслоя скорее исключение, чем правило. Часто коэффициенты внепшего разложения имеют особенности в каких-либо точках границы или даже внутри области. В такой ситуации равномерное асимптотическое разложение не может быть получено в виде суммы внепшего разложения и каких-либо рядов с ограниченными коэффициентами, а влияние погранфункций (коэффициентов внутреннего разложения) не ограничивается лишь узким погранслоем шириной 0 < е « 1, у > 0, как в случае регулярного вырождения. Задачи такого типа называют бисин-гулярными (в частности, задачи, рассматриваемые в диссертации, являются бисиагулярнымп). Известен целый ряд методов, предлагаемых для решения таких задач (метод ВКБ [6], метод осреднения Крылова — Боголюбова - Митропольского [7] п др.) В диссертации мы будем пользоваться методом согласования асимптотических разложений. Для уравнений с частными производными первые строгие математические результаты по обоснованию асимптотики, построенной этим методом, по-явшгась в 70-е годы. Так в [8] К.И. Бабенко была получена и обосновала асимпто-

6. Масдов В.П. Теория возмущений и асимптотические методы. — М.: Изд-во МГУ, 1965.

7. Боголюбов Н.Н., Митропольсюш Ю.А. Асимптотические методы в

теории нелинейных колебаний. — М.: Наука, 1974.

8. Бабенко К.И. Теорад возмущений стационарных течений вязкой не-

тика рсшсняял задаче об обтеюипш трехмерного гола жидкостью при малых телах Реинольдса, а з [9, 10j В.М. Баботсм, B.C. Буядыревыи п Н.Я. Кприичтшэвьш было проведено строгое математотесЕяс исследование а. р. решения для задачи дифракции коротких волн.

Большой интерес представляют исследовании решения краевых задач для эллиптического дифференциального уравнения в случае, когда граница области, в которой рассматривается задача, имеет особенность: углы, рёбра, разрезы и т. п. Построение а. р. решений краевых задач дле эллиптического уравнения в области с узкой ¡целью посвящены работы A.M. Ильина [21, 12, 13].

Построению а. р. спектральных характеристик задачи рассеяния на резонаторе Гелъмгольца методом согласования р. гтоешцеиы работы

сжимаемой жидкости при малых ■числах Рейнольдса. Препринт ИПМ. М., 1975, N 79.

9. Бабич В.М., Буядырев B.C. Асимптотические методы в задачах дифракции коротких волн.— М. : Наука, 1972.

10. Бабич В.М., Кирпичников НЛ. Метод погралслоя в задачах дифракции. Л.: — ЛГУ, 1974.

11. Ильин A.M. Краеваг задача для эллиптического уравнения второго порядка в области с узкой щельга. I. Двумерный случай. —Мат. сборник.

— 1976. -99, N 4, с. 514 -537.

12. Ильин A.M. Красзгл задача для эллиптического уравнения второго походка ч области с узкой щелью. II. Область с малым отверстием. — Мат. сборник. — 1977. — 103, N 2, с. 265 -284.

13. Ильин А .М. Иссяедоранзе асимптотики эллпатпчесЕс^ краевой о а дата з области'с малым отверстием.—Труды сешшара им. И.П. Петровского.

— 1981. — вып. 6, с. 57 - 32.

з

Гадылышгял Р.Р- {14, 15, 16, 17]. Резонатором Геяьмгольна называется препятствие, полученное в результате вырезания малого отверстая линейных размеров порядка е по замкнутой поверхностп Г = ЗП, где П — ограипченаая область в Н3 с границей, дпф^еэморфпой сфере. В частности, в [16] рассматривались внутренние задачи Дирихле и Неймана для акустического резонатора. Гельмгопьца

(д+л2)ие = о, хеи*\г£,

ди' { - г,

"с = рц или — = р2 € Г£, — И:г1с = о(г~1), т оо,

от

где Л С В1 -ограниченная односвязная область с гладкой границей Го = ЗП, Ге = Го \¿¡>„ и>г — открытое односвяэное подмножество на Го, имеющее гладкую границу дыс и лежащее в шаре радиуса е с центром в точке го 6 Го, 0 < е « 1, г = |г|, п — внешняя нормаль, / 6 С°°(Го), ре — оператор сужения на Ге. Установлено, что полюса функции Грина рассма-

14. Гадылышш Р.Р. Сингулярно возмущённая задача для оператора Гель-мгольца. — В кн.: Дифференциальные уравнения с малым параметром. Свердловск: УВД АН СССР, 1984, с. 18-35.

15. Гадылышш Р.Р. Асимптотика собственного значения сингулярно возмущенной самосопряженной зллшггяческой задачи с малым параметром

в гранитных условиях. — Дпфф.уравненш, 1986, 22, N 4, с.640 - 652.

16. Гадылышш Р.Р. Асимптотика собственного значения эллиптической

краевой задачи с малым параметром в граничных условиях. — В кн. Асимптотические методы решения задач математической физпкн. Уфа: БНЦ УрО АН СССР, 1989.

17. Гадылышш Р.Р. Поверхностные потенциалы и метод согласования асимптотических разложений в задаче о резонаторе Гельмгольца. —.Алгебра и анализ. — 1592. — 4, N 2. — с. 88 - 115.

трхгоаемой задан! при закрывании отверсгпя стремятся к квадратным корням то собственных значений задачи Дирихле пап Неймана соответственно в Й. Построена полная асимптотика по малому параметру с такого полюса те, стремящегося при закрывашта отверстия к ко, где

— простое собственное значение. В [15] аналогичный результат получен для случая, когда — двукратное собственное значение внутренней задачи Неймана.

Для гиперболических уравнений и.систем асимптотические методы е, в частности, метод согласования а. р. применялись в следующих ситуацп-¿х. В [18, 19] для пшер бодической системы уравнений в частных производных первого порядка, в которой начальные функции быстр с» стремятся к своим пределам на бесконечности, Калягин Л.А. методом согласования построил асимптотическое разложение решения ло малому параметру £, равномерное в области

где М — положительная константа. В этих задачах сингулярный характер возмущения связан с большим промежутком'времена I ~ е-1, а' погранедой располагается вдоль характеристик.

Рель работы. В диссертации решается задача о построении асимптотических разложений решений смешанных задач для волнового уравнения в следующей формулировке. Пусть Q — неограниченная область в

18. Калягин Л.А. Длинноволновые асимптотики решении нелинейных уравнений с дисперсией. — ДАН СССР. — 1986. — 288, N 4. — с. 80Э

- 813.

1Э. Калякнн Л. А. Метод сращивания в задаче о дякзнезолвовой модуляции нелинейных плоских волн с дисперсией. — Тр. Моск. мат. о-ва. -1990.-53 — с. 3 - 41.

Н3 (возможно, Ц = К1) с кусочно-гладкой копотной границей Г а а < со— фикспрованная кснсганта такая, что Г лезсит внутхш шара |х| < а. Череп П( будем обозначать ограниченную подобласть (2 с бесконечно гладкой конечной границей Г«, гомотетичную с центром в ауле н коэффициентом £ фиксированной области СЯ, диффеоморфнойшару, (¡с = \ П.. При £ —> 0 область О, стягивается в точку. В первой н второй главах диссертации рассматриваются (внешние) смешанные задачи

{□»(*,«,£) = г €<?«,*> О,

*Ь=о = иИ«=о=0, ^ (1)

«|«г.=0 "

и

1Ои(х,«,е) = 0, х€(?«,е>0,

где □ = ^г - Д; функциид(х), ф{х) б С^Ю^ШпЮ.) нгорр^ПП. = в, Барр фпС1* = 0. Отметим, что в первой главе (3 — И5, таким образом, заедали (1) а (2) рассматриваются во внешности исчезающего препятствия. Во агорой главе = Н3 \ Й, где Й — замыкание ограниченной области в И3 с гладкой иелавушечной границей (т. е. разрывы матрицы Грявь для задачи (2) уходя на бесконечность при * —» оо (в смысле определений [20])). Следовательно, область = К3 \ (Й ПП,) является внешностью неловушечного я исчезающего при е —» 0 препятствий. В третьей гла-Н: рассматривается смешанная задача для волнового уравнения в Q^ — ■■■аешяооти резонатора Гельмгояьпа Г«

' ¡ОД,с)»'/(*>3. (г,«)еС.хЯ+

= <|«=о = о, же<г«, (з)

20. Вайнберг Б-Р. Асимптотические методы в уравнениях математической физики. — М- МГУ, 1982.

Где /(х, ОбС^п /(х, () = 0 при х € И3 Цель наавк исследований

— построить полное асимптотическое разложение но параметру £ при £ —»0 решений рассматриваемых задач.

Научная новизна работы. Результаты диссертация яяыются новыми. Основные результаты заключаются в следующем.

1. задач (1) и (2) во внешности исчезающего премтсхвня построено ионное а. р., равномерное по Доказано также, тго *ля коэффилиен- • тов а. р. решения задачи (1) справедлив принцип предежьноп амплитуды (см. [20], [23.]), т. е. коэффициенты выходят на периодический режим при

* —» со. При исследовании задачи (2) доказано, что при 1-* со локальная энергия приближённого решения (суммы любого конечного числа членов а. р.) стремится к нулю.

2. Для задач (1) и (2) во внешности неловушечного и исчезающего препятствий также построено полное а. р., равномерное по 4, и доказан принцип предельной амплитуды для коэффициентов разложения решения задача (1) а убывание локальной энергии приближённого решения задачи (2).

3. Построено полное а. р. решения нестационарной смешанной задачи доя резонатора Гельмгояьца. Доказано, что главный чжен асимптотики

— решение внутренней предельной задачи (т. е. задача внутри замкнутого резонатора) — приближает решение с точностью до у/с-

Методы исследования. Использованы методы согласования асимптотических разложений, методы теории функций юмапюашого переменного, теория возмущении.

Теоретическая я практическая значимость. Результаты диссертации носят теоретический характер и могут быть яаюлкювааы в задачах ди-

21. Эйдус Д.М. Принцип предельной амплитуды. — УМП, 1969, 24, вып.

3, 91- 156.

фракции я построения решения сингулярно возмущённых задач.

Аптюбадщя работы. Результаты диссертации докладывались на семинарах кафедры дифференциальных уравнении механико-математического факультета МГУ, на "V Сибирской школе по алгебре и анализу в Иркутске в 1991 году.

Публикации. Основные результаты диссертации опубликованы в работах, список которых приводится в конце автореферата.

Структура диссертации. Диссертация состоит из введения, трёх глав, включающих в себя 10 параграфов и списка литературы, содержащего 53 наименования. Объём диссертации — 109 листов.

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ.

Перейдём к более подробному описанию результатов диссертации. В первой главе диссертации исследуются задачи (1), (2) в случае, когда С}с ~ С} \ Пе — внешность' исчезающего при е —» 0 препятствия. Через В* будем обозначать пространство Соболева с обычной нормой; Н'а С Я* — подпространство, состоящее из функций, равных нулю при \х\ > а; Щь) = Я'(<2П(1х| < Ь}); Е'м = Н'(дп{р < |х| < Ь}); Я'-7 = {/г : Ле~т< £ Я'}- Решения рассматриваемых задач понимаются в сильном смысле (см. [20, с. 234]). В первом параграфе получены краевые задачи для коэффициентов а. р. Коэффициенты внешнего разложения решения задачи (1) являются решениями смешанных задач вида

I = (мь)Л«=с = о,

где ¿к,о — символ Кронекера; коаффяциенты внутреннего разложения

з

являются реигенпялд задач Пуассона

Ыг.^о, и

причем г1_х = и_2 = 0, в которых 4 играет роль параметра:

т;ь(е,о) = ы',(е>о)=о.

Коэффициенты внешнего разложения для задачи (2) являются решениями задач

г Пль{х,г) = о, (г, г) е н3 х и+,

1«ь|1=о=0, Ы'.|(=о =

где - символ Кровекера, а коэффициенты внутреннего разложения — задач (7). Решения задач' (6) и (6') при Л > 1 ищутся в классе функции, имеющих а. р. при х —♦ 0 вида ■

оо

«к(».Ов X) (8)

где и^- — однородные по х порядка ] функции, т. е. для любого р > О Ик^(рх, 4) = Решения задач (7) ищутся в классе функцпй,

имеющих прп £ —» со а. р. вида

во

«*(£,*)= ЕЧ-;- (9)

где — однородные по £ порядка функции. Во втором параграфе получены условия согласования внешнего п внутреннего разложений п построены асимптотические разложения решении задач (1) и (2). Основной результат данного параграфа следующий.

Теорема 1. Существуют а ощаатсчво определяются фувата т п являющиеся решениями задач (б) л (7) соответственно, которые имеют а.' р. веда (8) а (9) соответственно, для которых выполняются условия согласования

«М Ь > 0, ; > -к- (10)

В третьем параграфе докалывается справедливо ступрянципа. предельной амршзуды для коэффициентов щ(х,4) д ~ > 0, а. р. решении задачи (1), а именно:

Теорема 2. Существует такая константа Т<оо г такие функции и» (ж) я что при 1 > Г для всех Ь > О

где «*((,£) — гоэффшогеатм а. р. решения задачи прячем

функции й*(х), «¿(С), ^ > 0, яжыются решениями задач

- «Л* « §{ |х|-1) при |х| -ОС, где функция р(х) ез задачи (1), и

{Д5* = -и2»*-*. й-г = г 0,

соответственно.

Доказало, что фувыщя

где х(Е) — гладкая срезающая функция

, л Г 1, >1 < 1, - тл

ю

является приошкхеяньш решением задачи

«Ir. «О,

й = Ш1*Г1). ^-twü-gíN-1) вря'Н-оо, . для которого выполняется оценка: дня любого Ь > О

где постоянная^ С не зависит от е.

ТЬхже в атом параграфе построено приближённое решение задачи (1)

(i-x(iL))fуиМ+хф^ЫМ, 03)

* ЬхО V кжО

и доказана следующая оценка. Игорем» 3. Для любого М > 0

аде постоянная С se зависят от t в с.

Следствие 4. Дох любого целого М > 0 существует такая коясгаята С = С(М), не зддисящая от < я £, что

«(r,t(e) = e~iw'v(xte) + с^Ии,

где

В четвертом параграфе подучены аналогичные результаты для решения задачи (2), а именно:

Теорема 1'. Для любого к > 0 существуют л одиоавячяо определяются функции иь, V* —решелпя задач (&), (7) имеющие а. р. (8), (9) соответственно, для которых: выполняются условия согласования л существует такое Т < оо, тто для всех 1>Т

ик = = 0.

Теорема 3'. Для любого делого М > 0 функция (формула

(1.13)) удовлетворяет неравенству

¡¡и(г, г,е) - ¿М*, £)Ц < СГ^.,

где постоянная С не зависит от 1 и е.

Вторая гласа диссертации посвящена исследованию задач (1) и (2) в случае, когда является внешностью двух препятствий, одно.из которых — П, — имеет размеры порядка к, а второе — Я — неловушечное.

В первом параграфе доказываются вспомогательные утверждения. В частности получены краевые задачи для коэффициентов разложения. Для коэффициентов внешнего разложения задачи (1)

" □«*(«,«) =4,ое-^(а:), г £ <? = В3 \П,* > 0,к > О,

- 'и*1*=о = Ы;к=о = 0, (14)

. «*|«г = о.

Для коэффициентов внелшего разложения задачи (2)

!Пи4(х,<)=0, хе<2 = И3\П,1>0,к>0,

"*|£=о = (140

«4|а<г=0,

ще-£к,о — символ Кровекера. Для коэффициентов внутреннего разложения зада-: (1) и (2) — задачи (7). Во втором параграфе построены г.. р. зада^!) и (2). .

Теорема 5. Существуют л однозяачно определяются функции vj, п v¡,, к > 0, — peiuc-нпя гшддч (14) а (7) в области Q = R3 \ Í1 соответственна, тикие что для их я. р. (8) л (9) соответственно выполняются условия согласования (12).

Теорема 5'. Существуют и однозначно определяются фузгппя t¡k п к > 0, — решения задач (14'.) и (7) соответственно, такие что для их а. р. (8) ir (9J в области Q ~R3\Q соответственно выполняются условия согласования (12) п существуют такие положительные константы С я а, что для всех 5>0л0<р<Ь

Также в этом параграфе доказан принцип предельной амплитуды для коэффициентов а. р.

Теорема 6. Для любого k>Q коэффициенты uj., щ а. р. решения оадачп (1) удовлетворяют условиям: существуют такие функция ük и щ, к > О, — решения задач

' (Д + üJ2)úk(x) = —5fc,og(a:), < «i|ao = О,

. «* = fi(M-1)i fgj-twü^Sdxi-1),

ir

Г ASfc = W2ífc_2, fc > 0, ¿}_! = v_2 = о,

l»fc|r, =0,

соответственно, что при t —+ оо

■Uk(x, —» üt(i), в смысле пространства. #(ь,р)» £)е""' —• в смысле пространства Я*Ь).

Кроме того, доказано, что функция

м м

GM(x,t,s) = (l-x( * *

vf ifeí ve

где х(г) — гладкая ч>еоаюш;ш функция (12), является приближённым решением задачи

| (Д + и*)й(х) = -¿?(х), *еП3\<?е, .

I = О

с условиями получения на бесконечности.

Теорема 7. Для любого целого М > 0 приближенные решения 11м (формула (13)) задач: (1) л (2) удовлетворяют неравенству

где — точное решение соответствующей оадгта, а постоянная

С — ве оявнспт от * я е.

Следствие 8. Для решения задачи (1) выполняется соотношение где

В третьей главе диссертации строится а. р. решения смешанной задачи для волнового уравнения во внешности резонатора Гельш'охьца. Пусть П — ограыичявная область в ^ с гладкой Г1>анпцей Г, диффео-морфной сфех)е. Будем считать, что начало координат принадлежит Г и с некоторой окрестности начала координат поверхность Г совпадает с плоскостью {хз = 0}. Через а обозначим ограниченную область на Г, такую что а С Г П {гз = 0). Область ас получается из а гомотетией с центром в нуле и коэффициентом С > 0;

ге = г\<ге, е = {13 = о}\.г, ог = к3\г£, а' = н3\п.

В области <3, = Р(3 \ Ге рассмотрим задачу (3).

Построение асимптотического разложения исследуемой задачи и получение условий согласования а. р. проводится во втором параграфе. В случае резонатора Гельыгольца будет два знешнпх разложения: внутри резонатора

оо -

и(х,г,Е)=^£кик(х,1): х е П, I € [0,Т], (15)

1=0

и вне

оо

ТГ{х,г,е) = £ Ло4(а:,*), ' х еП'г г € [О, Т]. (16)

Задачи для определения коэффициентов этих разложений имеют вид

«1=|«=о = «к',|»=о =0, ■ х € А, (17)

«л|вя\{0> = о» •

где ¿¡к,а — символ Кронекера;

' СЪь(х,0 = 0, (®,4) £ П' х (О,Г),

ю*|<=о = =0, а: € Я', (18)

„ «>»|вп'\{о} =0,

. Внутреннее разложение строится в виде

(19)

Ь=1

и коэффициенты г>ь внутреннего разложения будут решениями задач

• Г Д»ь(€, 0 =

Ь*Ь = о, <е(о, г),

причем = и0 = 0. .

(20)

Теорема 9. Существуют и однозначно определяются фунгцпн щ, v>k я Vk —решения зздлч (17), (18) я (20) соответственно, п.меюпшё а. р. вода

со

«fc(z,t)= 22 и*о(м)>

со

Vlk{x,t) = Wkj(x,t),

j=-fc

где Ukj, tutj однородные по x порядка j, a i»jt,-i однородные по £ порядка . —j, соответственно, такпе что выполняются условия согласования

uktk-j(x,t) =vfk_j(x,t), .vik,k-j(c,t) = v7k_}.(x,t), к > OJ 2 -& + 1.

В третьем параграфе строится приближённое решение задача (3) м м м

üM = (i- х(4))(е*)+е «'»л*«*))+е • *).

V fc=0 Jfe=0 V fc=0

(21)

где x(i) — срезающая функция (12), иь, uij., fc > 0, — коэффициенты соответствующих внешних (15), (16) разложений, продолженные нулём в П' и в П соответственно, hj., fe > 1, — коэффициенты внутреннего разложения (19).

Теорема 10. Для любого целого М > 0 функция Djf (формула. (21)) ятляется решением смешанной задачи

□ÖWOc.i.e) ='/(*, i) +fi(ear1), (Sft) € IL = (О,Г) х Qvarej>silon, Ö* ко = ФмУАил = 0, х £ R3 \ Ге, Öiflr. =0, «6(0,Г). .

Следствие 11. Для лкюаги целого М > О

Иф.М)- Г>м(х,£,£)1|япц.)

где константа С зависит от £.

Следствие 12. Продплж'::.г решение ч0(х, Ь) предельная задач." ("17) нулем в П'. Тогда ' ,

где постоянная С не зависят от £.

Автор выражает глубокую благодарность своему научному руководителю профессору Борису Руфпмовпчу Вайнбергу за постановку задачи и полезные обсуждения работы, а также профессору Николаю Христовичу Розову за большое внимание к работе.

Основные результаты диссертации опубликовали в следующих работах:

1. Ганжа М.И. Асимптотическое разложение решения нестационар-нон задачи о резонаторе с малым отверстием.— Рукой, деп. в ВИНИТИ, 1991, N 276-В91.

2. Ганжа М.И. Асимптотика решения "задачи о резонаторе Гель-мгольца. — Тезисы V Сибирской школы по алгебре и анализу, Иркутск, 1991.

3. ЛвшзЫ.И. Метод сращивания асимптотических-разложений Для решения- смешанной задачи дшг волнового уравнения

• в пространства с "препятствиями. - руксп, дгя. в ВШТГГИ 1994, 544 - В94.