Вагові оцінки точності методу перетворення Келі для абстрактних крайових задач у банаховому просторі

• Published in: Доповіді НАН України
• Date: 2020
• Main Authors: Макаров, В.Л., Майко, Н.В.
• Format: Article
• Language: Ukrainian
• Published: Видавничий дім "Академперіодика" НАН України 2020
• Subjects: Математика
• Online Access: https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/170499
• Journal Title: Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
• Cite this: Вагові оцінки точності методу перетворення Келі для абстрактних крайових задач у банаховому просторі / В.Л. Макаров, Н.В. Майко // Доповіді Національної академії наук України. — 2020. — № 5. — С. 3-9. — Бібліогр.: 9 назв. — укр.

Досліджено першу крайову задачу для лінійних диференціальних рівнянь другого порядку із сильно
 позитивним операторним коефіцієнтом у банаховому просторі. Одержано зображення точних розв'язків
 відповідних крайових задач у вигляді рядів, для чого було використано перетворення Келі операторного
 коефіцієнта, поліноми Майкснера від незалежної змінної та розклад у ряд Фур'є правої частини рівняння.
 За наближений метод узято N-ту частинну суму кожного ряду (N — параметри дискретизації). Одержано
 вагові апріорні оцінки точності методу, які враховують крайовий ефект. Ці оцінки свідчать про те, що залежно від гладкості вхідних даних метод має або степеневу, або експоненціальну швидкість збіжності. We study the first BVP for linear second-order differential equations with a strongly positive operator coefficient
 in a Banach space. The exact solutions of these BVPs are represented in the form of infinite series by
 means of the Cayley transform of the operator coefficient, the Meixner-type polynomials in the independent
 variable, and the Fourier series representation of the right-hand side of the equation. The approximate solution
 of each problem is a partial sum of the corresponding series (with the discretization parameter N). We prove
 the weighted accuracy estimates taking the boundary effect into account. These estimates demonstrate that the
 proposed methods have the power rate of convergence or the exponential rate of convergence in accordance
 with the smoothness properties of the input data. Исследована первая краевая задача для линейных дифференциальных уравнений второго порядка с сильно позитивным операторным коэффициентом в банаховом пространстве. Получено представление точных
 решений соответсвующих краевых задач в виде рядов, для чего было использовано преобразование Кэли
 операторного коэффициента, полиномы Майкснера от независимой переменной и разложение в ряд
 Фурье правой части уравнения. В качестве приближенного метода взята N-я частичная сумма каждого
 ряда (N — параметр дискретизации). Доказаны весовые априорные оценки точности метода, учитывающие
 краевой эффект. Эти оценки показывают, что в зависимости от гладкости исходных данных метод имеет
 степенную или экспоненциальную скорость сходимости.