On Holomorphic Regularization of Nonlinear Singularly Perturbed Boundary Value Problems

Authors

  • Василий [Vasiliy] Иванович [I.] Качалов [Kachalov]
  • Маргарита [Margarita] Ильинична [I.] Бесова [Besova]

DOI:

https://doi.org/10.24160/1993-6982-2018-4-152-156

Keywords:

Tikhonov’s system, holomorphic integrals, pseudoholomorphic solutions, family of homomorphisms

Abstract

The article considers a method for solving singularly perturbed boundary value problems based on holomorphic regularization of singular perturbations, which makes it possible to obtain solutions of these problems in the form of series in powers of a small parameter that converge in the usual sense (rather than asymptotically). The primary challenge encountered in solving nonlinear boundary problems is the need to prove that the solution of this problem exists on the whole interval. In this regard, the method of upper and lower solutions proposed by Chaplygin and Nagumo is the most well-elaborated one. It should be noted that each researcher uses its own approach to constructing barrier functions. In the majority of cases, efforts taken to find them are commensurable in complexity with finding the solution of the boundary value problem itself. In any case, this step is followed by constructing the solution in the form of asymptotically convergent series in powers of a small parameter. In the present study, the solution of a nonlinear singularly perturbed second-order equation with Dirichlet-type boundary conditions is found in the form of a series in powers of a small parameter converging in the usual sense.

Author Biographies

Василий [Vasiliy] Иванович [I.] Качалов [Kachalov]

Science degree:

Dr.Sci. (Phys.-Math.)

Workplace

Higher Mathematics Dept., NRU MPEI

Occupation

Head of Department

Маргарита [Margarita] Ильинична [I.] Бесова [Besova]

Workplace

Higher Mathematics Dept., NRU MPEI

Occupation

Assistant

References

1. Васильева А.Б., Бутузов В.Ф. Асимптотические методы в теории сингулярных возмущений. М.: Высшая школа, 1990.

2. Чанг К., Хауэс Ф. Нелинейные сингулярно возмущенные краевые задачи. Теория и приложение. М.: Мир, 1988.

3. Розов Н.Х., Колесов А.Ю., Глызин С.Д. Теория неклассических релаксационных колебаний в сингулярно возмущенных системах с запаздыванием // Математический сборник. 2014. Т. 205. № 6. С. 21—86.

4. Ломов С.А., Ломов И.С. Основы математической теории пограничного слоя. М.: Изд-во МГУ, 2011.

5. Ломов С.А. Введение в общую теорию сингулярных возмущений. М.: Наука, 1981.

6. Качалов В.И., Ломов С.А. Псевдоаналитические решения сингулярно возмущенных задач // Доклады РАН. 1994. Т. 334. № 6. С. 694—695.

7. Качалов В.И. Голоморфная регуляризация сингулярно возмущенных задач // Вестник МЭИ. 2010. № 6. С. 54—62.

8. Качалов В.И. О голоморфной регуляризации сингулярно возмущенных систем дифференциальных уравнений // Журнал вычислительной математики и математической физики. 2017. Т. 57. № 4. С. 64—71.
---
Для цитирования: Качалов В.И., Бесова М.И. О голоморфной регуляризации нелинейных сингулярно возмущенных краевых задач // Вестник МЭИ. 2018. № 4. С. 152—156. DOI: 10.24160/1993-6982-2018-4-152-156.
#
1. Vasil'eva A.B., Butuzov V.F. Asimptoticheskie Metody v teorii Singulyarnyh Vozmushcheniy. M.: Vysshaya shkola, 1990. (in Russian).

2. Chang K., Haues F. Nelineynye Singulyarno Vozmushchennye Kraevye Zadachi. Teoriya i Prilozhenie. M.: Mir, 1988. (in Russian).

3. Rozov N.H., Kolesov A.Yu., Glyzin S.D. Teoriya Neklassicheskih Relaksatsionnyh Kolebaniy v Singulyarno Vozmushchennyh Sistemah s Zapazdyvaniem. Matematicheskiy Sbornik. 2014; 205; 6:21—86. (in Russian).

4. Lomov S.A., Lomov I.S. Osnovy Matematicheskoy Teorii Pogranichnogo Sloya. M.: Izd-vo MGU, 2011. (in Russian).

5. Lomov S.A. Vvedenie v Obshchuyu Teoriyu Singulyarnyh Vozmushcheniy. M.: Nauka, 1981. (in Russian).

6. Kachalov V.I., Lomov S.A. Psevdoanaliticheskie Resheniya Singulyarno Vozmushchennyh Zadach. Doklady RAN. 1994; 334; 6:694—695. (in Russian).

7. Kachalov V.I. Golomorfnaya Regulyarizatsiya SinguLyarno Vozmushchennyh Zadach. Vestnik MPEI. 2010; 6:54—62. (in Russian).

8. Kachalov V.I. O Golomorfnoy Regulyarizatsii Singulyarno Vozmushchennyh Sistem Differentsial'nyh Uravneniy. Zhurnal Vychislitel'noy Matematiki i Matematicheskoy Fiziki. 2017;57;4:64—71.
---
For citation: Kachalov V.I., Besova M.I. On Holomorphic Regularization of Nonlinear Singularly Perturbed Boundary Value Problems. MPEI Vestnik. 2018;4:152—156. (in Russian). DOI: 10.24160/1993-6982-2018-4-152-156.

Published

2018-08-01

Issue

Section

Mathematics