Тип работы:
Предмет:
Язык работы:


О поведении на бесконечности функции Грина

Работа №127533

Тип работы

Бакалаврская работа

Предмет

математика

Объем работы24
Год сдачи2022
Стоимость4345 руб.
ПУБЛИКУЕТСЯ ВПЕРВЫЕ
Просмотрено
28
Не подходит работа?

Узнай цену на написание


Аннотация 3
Ключевые слова: функция Грина 3
Введение 3
0.1. Структура работы и основной результат 3
1. О границах областей вещественного пространства 4
2. Определение и свойства функции Грина в физическом смысле 4
3. Об оценке функции Грина в области 11
4. Заключение 21
5. Благодарности 22
Список литературы 23

Функция Грина является одним из основных понятий математической физики и применяется для решения неоднородных краевых задач. Теория функции Грина была развита английским математиком Джорджем Грином в 1830-е годы. С тех пор функция Грина широко применяется в электродинамике, квантовой теории поля, теории упругости, в частности, для описания распространения волн.
При решении задачи о построении вещественного примера быстро убывающей функции с ограниченным лапласианом в полуцилиндре была сформулирована теорема 3.1, являющаяся инструментом для оценки функции Грина. Полученный результат может быть применён к широкому классу задач, поскольку позволяет оценивать функцию Грина для лапласиана при задании функции Грина в области с произвольным характерным размером. В известных нам работах по исследованию функций Грина оценки, связанные с расстояниями, оказываются либо намного более слабыми, либо требующими специфических условий. Например, результаты, изложенные в статье В.А.Кондратьева и Е.М. Ландиса 1988 года [10], касаются областей типа цилиндра или типа конуса. В статье Ю. А. Алтухова 1998 года [12] функция Грина оценивается через расстояние до границы области и убывает полиномиально с ростом расстояния между точками.
Теорема 3.1, являющаяся основным результатом настоящей работы, показывает быстрое убывание функции Грина и является естественным обобщением теорем, аналогичных теореме Фрагмена-Линделёфа, на области произвольного типа. В частности, результат для области типа цилиндра получается из теоремы 3.1 при постоянном радиусе г, а результат для области типа конуса — при радиусе г, линейно растущем при удалении от начальной точки.
0.1. Структура работы и основной результат. Работа состоит из двух частей. В первой части даётся определение функции Грина и исследуются её основные свойства: существование, монотонность, простейшая оценка значений, поведение лапласиана. Во второй части эти свойства используются для доказательства теоремы об оценке функции Грина. Основным результатом работы является доказательство теоремы об оценке функции Грина в области в Rd: при d > 2 при определённых условиях функция Грина экспоненциально убывает.


Возникли сложности?

Нужна помощь преподавателя?

Помощь студентам в написании работ!


Основным результатом работы является имеющая общий характер теорема 3.1 о скорости убывания функции Грина в любых областях, пересекающихся с шарами заданных радиусов по множествам малой меры.
Тема, в рамках которой получен результат, актуальна. Например, в статье 2021 года Бо- Ёнга Чена и Юанпу Ксионга [13] доказано противоположное утверждение: если в область в пространстве Cn=R2nвкладываются каспы, то функция Грина (и, как следствие, любая су-пергармоническая функция) убывает не более чем с определённой скоростью при приближении к границе. Комплексная структура на пространстве R2nв данном случае играет вспомогательную роль.
Доказанная в работе теорема 3.1 легко обобщается на произвольные многообразия, что позволяет применить её во многих задачах. В частности, обобщение теоремы позволяет построить пример быстро убывающей на бесконечности функции, заданной на полуцилиндре и имеющей ограниченное отношение лапласиана к значению функции. Помимо этого, предполагается, что теорема 3.1 позволит при всех d>4 построить пример вещественнозначной функции на Rd, убывающей пропорционально e-c|x|3и имеющей ограниченное отношение лапласиана к значению функции. Такой пример опровергнул бы гипотезу Ландиса, высказанную в 1960-х годах, о том, что не существует вещественнозначной функции, имеющей ограниченное отношение лапласиана к потенциалу, но убывающей быстрее, чем экспоненциально. В размерности d =2 более слабая версия гипотезы, запрещающая убывание быстрее e-|x|1+e, доказана в 2020 году в работе Логунова, Малинниковой, Надирашвили и Назарова [5]. Таким образом, гипотеза Ландиса останется открытой проблемой только при d =3.



[1] Эванс Л.К., Уравнения с частными производными, 2003, Новосибирск, изд-во Тамары Рожковской.
[2] А. Л. Гусаров, Лиувиллевы теоремы для эллиптических уравнений в цилиндре, Труды Моск. Мат. Об-ва 42 (1981), 254-266.
[3] Е. М. Ландис, Некоторые вопросы качественной теории эллиптических уравнений второго порядка (слу¬чай многих независимых переменных), УМН 18 (1963), вып. 1(109), 3-62.
[4] Б. А. Пламеневский, А. С. Порецкий, О системе Максвелла в волноводах с несколькими цилиндрическими выходами на бесконечность, Алгебра и анализ, 2013, том 25, выпуск 1, 94-155
[5] A. Logunov, E. Malinnikova, N. Nadirashvili, F. Nazarov, The Landis conjecutre on exponential decay, https://arxiv.org/pdf/2007.07034.pdf
[6] В. З. Мешков, О возможной скорости убывания на бесконечности решений уравнений в частных произ¬водных второго порядка, Матем. сб. 182 (1991), номер 3, 364-383.
[7] N. D. Filonov, S. T. Krymskii, On the speed of decreasing of solutions of the Schrodinger’s equations on a half-cylinder,
[8] Л.И. Волковыский, Г.Л. Лункц, И.Г. Араманович - Сборник задач по теории функций комплексного пере-менного, Учеб. пособие, 4-е изд., испр., М - Физматлит. 2002, 312 с., ISBN 5-9221-0264-8.
[9] Вольперт А.И., Худяев С.И. Анализ в классах разрывных функций и уравнения математической физики. М.: Наука, 1975. — 395 с.
[10] V. A. Kondratiev, E. M. Landis, “Qualitative theory of second order linear partial differential equations”, Partial differential equations - 3, Itogi Nauki i Tekhniki. Ser. Sovrem. Probl. Mat. Fund. Napr., 32, VINITI, Moscow, 1988, 99-215
[11] Dahlberg, B.E.J. Estimates of harmonic measure. Arch. Rational Mech. Anal. 65, 275-288 (1977).
[12] Yu. A. Alkhutov, “Lp-estimates of the solution of the Dirichlet problem for second-order elliptic equations”, Sb. Math., 189:1 (1998), 1-17
[13] Bo-Yong Chen, Yuanpu Xiong, A Psh Hopf Lemma for Domains with Cusp Conditions,
https://arxiv.org/pdf/2112.09480.pdf


Работу высылаем на протяжении 30 минут после оплаты.



Подобные работы


©2024 Cервис помощи студентам в выполнении работ