рефераты рефераты
 

Главная

Разделы

Новости

О сайте

Контакты

 
рефераты

Авиация и космонавтика
Административное право
Арбитражный процесс
Архитектура
Астрология
Астрономия
Банковское дело
Безопасность жизнедеятельности
Бизнес-план
Биология
Бухучет управленчучет
Водоснабжение водоотведение
Военная кафедра
География и геология
Геодезия
Государственное регулирование и налогообложение
Гражданское право
Гражданское процессуальное право
Животные
Жилищное право
Иностранные языки и языкознание
История и исторические личности
Коммуникации связь цифровые приборы и радиоэлектроника
Краеведение и этнография
Кулинария и продукты питания
Культура и искусство
Литература
Логика
Логистика
Маркетинг
Масс-медиа и реклама
Математика
Медицина
Международное и Римское право
Уголовное право уголовный процесс
Трудовое право
Журналистика
Химия
География
Иностранные языки
Без категории
Физкультура и спорт
Философия
Финансы
Фотография
Химия
Хозяйственное право
Цифровые устройства
Таможенная система
Теория государства и права
Теория организации
Теплотехника
Технология
Товароведение
Транспорт
Трудовое право
Туризм
Уголовное право и процесс
Управление
Радиоэлектроника
Религия и мифология
Риторика
Социология
Статистика
Страхование
Строительство
Схемотехника
История
Компьютеры ЭВМ
Культурология
Сельское лесное хозяйство и землепользование
Социальная работа
Социология и обществознание

рефераты
рефераты

НАУЧНАЯ БИБЛИОТЕКА - РЕФЕРАТЫ - Об интегральных формулах Вилля-Шварца для трехсвязных областей и ее применение к краевым задачам Дирихле

Об интегральных формулах Вилля-Шварца для трехсвязных областей и ее применение к краевым задачам Дирихле

| |

| |

| |

| |

| |

| |

| |

| |

| |

| |

| |

| |

| |

| |

| |

| |

| |

|на тему: |

| |

|"Об интегральных формулах Вилля-Шварца |

|для трехсвязных областей и ее применение |

|к краевым задачам Дирихле". |

| |

| |

| |

| |

| |

| |

| |

| |

| |

| |

| |

| |

| |

| |

| |

| |

| |

| |

| |

| |

Оглавление.

Введение.

§1. О задачах Дирихле.

а) Задача Дирихле для круга – Задача Пуассона (классическая

формулировка).

б) Обобщенная задача Дирихле

в) Видоизмененная задача Дирихле.

г) Классическая задача Дирихле для многосвязных областей.

д) Общая формулировка задачи Дирихле.

е) Задача Неймана.

§2. О задачах Шварца-Пуассона.

а) Интеграл Шварца для круга.

б) Интегральная формула Пуассона.

в) Интеграл Пуассона для внешности круга.

г) Задача Дирихле-Пуассона для полуплоскости.

д) Задача Дирихле для кругового кольца.

§3. Интегральная формула Анри Вилля – проблема Дирихле для кругового

кольца (1912).

а) Преобразование интегральной формулы А.Вилля.

б) Функции Вейерштрасса (I(u), [pic](u), [pic](u)).

§4. О некоторых изменениях теории конформного отображения к краевым

задачам.

а) Об структурном классе интегральных представлений.

б) О решении задачи Дирихле методом Чизотти для многосвязных областей.

в) Интегральная формула Чизотти для заданных областей – решение задачи

Дирихле для соответствующих областей.

§5. Об интегральных представлениях Пуассона-Дирихле для заданных

областей.

§6. Интегральная формула Чизотти-Пуассона-Дирихле для конечных

трехсвязных областей.

Литература.

Введение.

В данной дипломной работе исследованы некоторые интегральные формулы

(классические представления) аналитических и гармонических функций в

заданных многосвязных областях.

Даны новые методы решения классических краевых задач методом

интегральных представлений аналитических функций, используя метод

конформного отображения канонической области [pic](z) на соответствующие

области G[pic](w).

Используя фундаментальные интегральные формулы для круга и кругового

кольца, автор обобщает задачи Пуассона, Дирихле, Дини, Шварца, Кристофеля-

Шварца и Чизотти для многосвязных областей.

В частности, найдены интегральные формулы для эксцентрического

кругового кольца, двух-трехсвязных областей. И нашли применение их к

решению классических краевых задач типа Дирихле-Неймана.

Целью нашего исследования в предлагаемой работе являются:

1. Разобраться в вышеуказанных (непростых) известных классических задачах

типа Шварца, Дирихле, Пуассона и Чизотти [1] – [7].

2. Творчески изучая и классифицируя их, найти обобщение и решение этих

задач для конкретных многосвязных областей (см. оглавление).

Данная работа состоит из введения и 6 параграфов.

В введении обосновывается постановка задачи, показывается актуальность

рассматриваемой темы дипломной работы, дается краткий анализ и перечень

работ по данному исследованию (1 – 24).

Параграфы (§1, §2) не только вспомогательные материалы, необходимые

для понимания основного содержания дипломной темы, но и являются справочной

классификацией о задачах Дирихле (классическая, обобщенная, общая,

видоизмененная) для любой связности заданной области G[pic]= G[pic](w) и

задачах Шварца-Пуассона (для круга, кругового кольца, внешности кругов, для

полуплоскости).

В §3 интегральная формула Анри Вилля – проблема Дирихле для кругового

кольца в форме Ахиезера преобразована и получена новая компактная,

контурная, структурная формула А.Вилля для кругового кольца. Здесь же,

ввиду важности трех функций I(u), [pic](u) и [pic](u) для практического

приложения и простоты реализации на ЭВМ, мы рассмотрели все варианты

представления рядов данных функций (37) – (48) по справочникам [19] – [22]

специальных функций (а), б)).

Параграфы §4 - §6 – основное содержание самостоятельной работы автора:

рассмотрены применение теории комфорного отображения к краевым задачам –

решение задачи Дирихле методом Чизотти для заданных областей (§4).

В §5 – интегральные представления Пуассона-Дирихле для круга,

кругового кольца и, наконец, §6 – интегральная формула Чизотти-Шварца-

Пуассона-Дирихле для конечных трехсвязных областей.

Оглавление – ясное представление о единстве всех классических задач и

о содержании предлагаемой работы (см. оглавление!).

В данной работе все найденные решения выписываются почти в явном виде

и параметры, фигурирующие в постановке задачи, определяются явно и

однозначно.

Основное содержание дипломной работы являются некоторыми обобщениями

курсовых работ и самостоятельной работы автора.

§1. О задачах Дирихле.

а) Задача Дирихле для круга – Задача Пуассона

(классическая формулировка).

1. Задача нахождения функции, гармонической в некоторой области была

названа Риманом задачей Дирихле. В классическом виде эта задача

формулируется следующим образом.

Пусть на границе [pic] области D+ задана непрерывная функция f([pic]).

Найти непрерывную в [pic] и гармоническую внутри области D+ функцию U(z),

принимающую на границе значения f([pic]). Таким образом, требуется, чтобы

U(z) стремилась к f([pic]), когда z [pic] D+ стремится к [pic][pic][pic],

u(z) > f([pic]), при z > [pic].

Задача Дирихле представляет интерес для физики. Так, потенциал

установившегося движения несжимаемой жидкости, температура,

электромагнитные и магнитные потенциалы – все являются гармоничными

функциями.

Примером физической задачи, приводящей к задаче Дирихле, служит

определение температуры внутри пластинки при известных ее значениях на

контуре.

Из других физических задач возникла формулировка задачи Неймана. Найти

гармоническую в области D+ функцию U(z) по заданным значениям ее нормальной

производной [pic] на [pic], а также смешанной задачи Дирихле-Неймана.

Найти гармоническую в D+ функцию по известным ее значениям на

некоторых дугах границы [pic] и значениям нормальной производной на

остальной части [pic].

Смешанная задача встречается главным образом в гидродинамике.

Различные приложения этих задач можно найти, например, в книге Лаврентьев

И.А. и Шабат Б.В. [1].

Итак, по многочисленности и разнообразию приложений задача Дирихле

занимает исключительное место в математике. К ней непосредственно сводится

основная задача в гидродинамике – задача обтекания, задачи кручения и

изгиба в теории упругости. С нею же тесно связаны основные задачи

статистической теории упругости. Мы будем заниматься плоской задачей,

которая представляет для нас особый интерес как по обилию приложений, так и

по большей разработанности и эффективности методов решения.

2. Совокупность гармонических функций – это совокупность всех решений

уравнения Лапласа

[pic], (1)

которое является одним из простейших дифференциальных уравнений с частными

производными второго порядка.

Подобно тому, как в случае обыкновенных дифференциальных уравнений для

выделения одного определенного решения задают дополнительные условия, так и

для полного определения решения уравнения Лапласа требуются дополнительные

условия. Для уравнения Лапласа они формулируются в виде так называемых

краевых условий, т.е. заданных соотношений, которым должно удовлетворять

искомое решение на границе области.

Простейшее из таких условий сводится к заданию значений искомой

гармонической функции в каждой точке границы области. Таким образом, мы

приходим к первой краевой задаче или задаче Дирихле:

Найти гармоническую в области D и непрерывную в [pic] функцию u(z),

которая на границе D принимает заданные непрерывные значения u([pic]).

К задаче Дирихле приводится еще, кроме вышеперечисленных, отыскание

температуры теплового поля или потенциала электростатического поля в

некоторой области при заданной температуре или потенциале на границе

области. К ней сводятся и краевые задачи других типов.

б) Обобщенная задача Дирихле.

В приложениях условие непрерывности граничных значений [pic], является

слишком стеснительным и приходится рассматривать обобщенную задачу Дирихле

[1]:

На границе [pic] области D задана функция [pic], непрерывная всюду,

кроме конечного числа точек [pic], где она имеет точки разрыва первого

рода. Найти гармоническую и ограниченную в области D функцию u(z),

принимающую значения u(z) = [pic] во всех точках непрерывности этой

функции.

Если заданная функция [pic] непрерывна, то обобщенная задача Дирихле

совпадет с обычной, ибо условие ограниченности функции u(z) следует из

условия ее непрерывности в [pic].

Теорема единственности решения обобщенной задачи Дирихле:

В данной области при заданной граничной функции [pic] существует не

более одного решения обобщенной задачи Дирихле.

Решение обобщенной задачи Дирихле можно свести к решению обычной

задачи Дирихле.

Можно доказать, что:

1. для любой односвязной области D и любой кусочно-непрерывной с точками

разрыва первого рода граничной функции [pic] решение обобщенной задачи

Дирихле существует.

2. решение обобщенной задачи Дирихле для единичного круга дается

интегралом Пуассона

[pic] , [pic], [pic]) (2)

3. для произвольной области D, мы получим искомую формулу для решения

обобщенной задачи Дирихле интегральной формулой Дж.Грина [12, 18]:

[pic] , (3)

где [pic] - производная в направлении внутренней нормали к С,

ds - элемент длины [pic], соответствующей [pic],

[pic] - элемент внутренней нормали к [pic], [pic]- фиксированная

произвольная точка области D, а функция [pic]; [pic], реализующая

отображение D на единичный круг [pic] и [pic] - функция Грина для

области D, гармоническую всюду в D кроме точки [pic], где имеет

плюс.

Формула Грина (3) выражает решение задачи Дирихле для некоторой

области D через логарифм конформного отображения D на единичный

круг, т.е. сводит решение задачи Дирихле к задаче конформного

отображения. И обратное верно.

Итак, задача конформного отображения области на единичный круг и

задача Дирихле для той же области эквивалентны, они сводятся друг к

другу с помощью простых операций дифференцирования и интегрирования.

в) Видоизмененная задача Дирихле.

Пусть S+ - связная область, ограниченная простыми замкнутыми

непересекающимися гладкими контурами [pic], из которых первый

охватывает все остальные. Под L мы будем подразумевать совокупность

этих контуров [pic], ([pic]). Через [pic] - мы обозначим

совокупность конечных областей [pic] заключенных, соответственно,

внутри контуров [pic] и бесконечной области [pic], состоящей из

точек расположенных вне [pic]. На контуры [pic] мы наложим еще

следующее условие: угол, составляемый касательной к [pic] с

постоянным направлением, удовлетворяет условию H; иными словами, мы

будем считать, что L удовлетворяет условию Ляпунова [17,24].

Функция [pic] удовлетворяет условию H на этом множестве, если для

любых двух [pic] переменной [pic] на этом множестве

[pic] , (4)

где A и [pic] - положительные постоянные показатели Гельдера, А –

коэффициент, а [pic] - показатель условия Н и при [pic]=1 – условие

Липшица, функции, удовлетворяющие условию Н называются непрерывными

по Гельдеру и сильнее, чем обычное определение непрерывности.

г) Классическая задача Дирихле для многосвязных областей [24].

Найти (действительную) функцию u(x,y), гармоническую в [pic], по

граничному условию

u=f(t) на L,

(5)

где f(t) – заданная на L (действительная) непрерывная функция; в

случае бесконечной области от функции u(x,y) требуется еще, чтобы

она оставалась ограниченной на бесконечности, т.е. и стремится к

вполне определенному пределу, когда z уходит в бесконечность.

Напомним, что всякая функция u(z) гармоническая вне круга [pic] в ряд.

[pic], [pic])

абсолютно и равномерно сходящийся вне круга любого радиуса [pic]

поэтому u>[pic] при r>[pic].

Для некоторых применений не меньший интерес представляет и следующая

задача, которая называется "видоизмененной задачей Дирихле". Термин

этот введен в статье Н.И.Мусхелишвили и Д.З.Авазошвили [17].

Видоизмененная задача Дирихле – задача Дирихле

для многосвязных областей.

Найти функцию u(x,y), гармоническую в S+, непрерывную в [pic], по

следующим условиям:

1. u(x,y)=[pic]Ф(z) является действительной частью функции Ф(z),

голоморфной в S+;

2. она удовлетворяет граничному условию

u=f(t)+[pic](t) на L,

(6)

где f(t) – заданная на [pic] непрерывная функция [pic], [pic],

(7)

где [pic] постоянные не задаваемые заранее; в случае бесконечной

области требование u(x,y)=f(t)+[pic] на [pic] заменяются требованием

ограниченности u(x,y) на бесконечности.

Можно показать, что постоянные [pic] вполне определяются условиями

самой задачи, если (произвольно) фиксировать одну из них.

Если L состоит из единственного замкнутого контура, то различают два

случая:

а) р=0. Тогда S+ представляет собой конечную часть плоскости,

ограниченную контуром [pic];

б) р=1, а контур [pic] отсутствует. Тогда область S+ представляет

собой бесконечную часть плоскости, ограниченную контуром [pic].

Легко видеть, что в случае а) задачи А и В совпадают (если считать

[pic]=0) в случае б) эти задачи непосредственно сводятся одна к

другой.

Каждая из задач А и В не может иметь более одного решения (если

[pic]=0).

д) Общая формулировка задачи Дирихле.

Задача Дирихле – задача отыскания регулярной в области D гармонической

функции и которая на границе Г области D совпадает с наперед

заданной функцией [pic]. Задачу отыскания регулярного в области

решения эллиптического уравнения 2-го порядка, принимающего на перед

заданные значения на границе области, также называется задачей

Дирихле, или первой краевой задачей.

Вопросы связанные с этой задачей, рассматривались еще К.Гауссом, а

затем Дирихле. Для областей D с достаточно гладкой границей Г

решение задачи Дирихле можно представить интегральной формулой

[pic], (8)

где [pic] - производная по направлению внутренней нормали в точке

[pic] функции Грина [pic], характеризуемой следующими свойствами:

1. [pic], при [pic] 3 или

[pic], при [pic] 2,

где [pic] - расстояние между точками [pic] и [pic], [pic] - площадь

единичной сферы в [pic], [pic] - регулярная в [pic] гармоническая

функция как относительно координат [pic], так и относительно

координат [pic];

2. [pic], когда [pic], [pic].

Для шара, полупространства и некоторых других простейших областей

функция Грина строится явно и формула (8) дает эффективное решение

задачи Дирихле. Получаемые при этом для шара и полупространства

формулы носят название формул Пуассона.

Задача Дирихле является одной из основных проблем теории потенциала –

теории гармонических функций.

Для обобщенного по Винеру решения задачи Дирихле справедливо

интегральное представление в виде формулы Вилля-Пуассона

[pic], (9)

являющейся обобщением формулы (8). Здесь [pic] - гармоническая мера

множества [pic] в точке [pic]. Отсюда возникает возможность

рассмотрения обобщенной задачи Дирихле для произвольных граничных

функций [pic], при этом можно требовать удовлетворения граничного

условия лишь в некоторой ослабленной форме.

Например, если [pic] - область [pic] с достаточно гладкой границей Г,

а граничащая функция [pic] имеет только точки разрыва 1-го рода, то

можно требовать удовлетворения граничного условия лишь в точках

непрерывности [pic], для обеспечения единственности решения в точках

разрыва требуется ограниченность решения.

е) Задача Неймана.

Наряду с задачей Дирихле для некоторых приложений важно рассмотреть

так называемую вторую краевую задачу, или задачу Неймана:

Найти гармоническую в области [pic] функцию [pic], зная значения ее

нормальной производной на границе С:

[pic] (10)

и значение [pic] в какой-либо точке [pic] в области [pic].

Для определенности мы будем предполагать, что в (10) рассматривается

внешняя нормаль, что означает угол, образованный этой нормалью с

осью х. Функция [pic] может иметь на [pic] конечное число точек

разрыва 1-го рода, функция и ее частные производные первого порядка

предполагаются ограниченными.

Следующая теорема выражает от нормальной производной гармонической

функции:

Если функция [pic] гармонична в односвязной области [pic] и непрерывна

вместе со своими частными производными в [pic], то

[pic], (11)

где [pic] - граница области [pic] обозначает производную в

направлении нормали к [pic], а [pic] - дифференциал дуги.

Из этой теоремы следует, что для разрешимости задачи Неймана

необходимо выполнения соотношения

[pic]. (12)

Доказывается единственность решения задачи Неймана и при

доказательстве единственности решения задачи Неймана можно

ограничиться случаем, когда область [pic] представляет собой

полуплоскость ([pic]z, > 0).

В дополнительном предположении непрерывности частных производных в

[pic] решение задачи Неймана сводится к решению задачи Дирихле для

сопряженной гармонической функции.

Две гармонические в области [pic] функции [pic] и [pic], связанные

условиями Даламбера-Эйлера называются сопряженными.

Как мы знаем, для всякой функции [pic]гармонической в односвязной

области [pic], можно найти сопряженную с ней гармоническую функцию

[pic]. Так как функция определяется своими частными производными с

точностью до постоянного слагаемого, то совокупность всех

гармонических функций [pic] сопряженных с [pic] дает формула:

[pic], (13)

где С – произвольная действительная постоянная.

Заметим, что в многосвязной области [pic] интеграл (13) по контуру

[pic], определяет, вообще говоря, многозначную функцию:

[pic], (14)

где [pic] - произвольные целые числа, а [pic] - интегралы вдоль

замкнутых контуров [pic], каждый из которых содержит внутри себя

одну связную часть границы [pic]:

[pic]. (15)

Постоянные [pic] называются периодами интеграла (13) или циклическими

постоянными.

Можно доказать, что решение задачи Неймана сводится к решению задачи

Дирихле для сопряженной гармонической функции [pic], где [pic],

[pic] носят название соответственно силовой функции и потенциала

поля.

Функции [pic] и [pic], представляющие собой регулярные решения системы

Коши-Римана [6]:

[pic] , [pic] [pic] (16)

имеют частные производные всех порядков, т.е. аналитические функции

[pic] являются решением уравнения [pic]. (17)

Условие (17) – условие комплексной дифференцируемости функции [pic].

§2. О задачах Шварца-Пуассона.

а) Интеграл Шварца для круга

Как известно, по данным значениям вещественной (мнимой) части функции

находится с точностью до чисто мнимого слагаемого. Аналитический аппарат,

дающий выражение функции [pic], регулярной в области, через значения [pic]

на контуре, в том случае, когда область есть круг радиуса [pic], известен –

это есть так называемый интеграл Шварца [6, 8, 9]:

[pic] , ([pic], [pic]) (18)

Полагая здесь [pic], мы найдем для [pic] чисто вещественное значение

[pic], для которого мнимая часть обращается в нуль в начале координат.

Чтобы получить общее решение, мы должны добавить к правой части

произвольное мнимое число [pic]:

[pic], [pic]. (19)

Отделим в (18) вещественную и мнимую части, так как

вещественная

[pic]

часть даст нам интеграл Пуассона для [pic] и мнимая же часть доставляет

выражение [pic] через [pic].

Для единичного круга [pic], имеет вид:

[pic], (20)

где [pic], [pic] - представляет значение вещественной части искомой

функции в точке [pic].

б) Интегральная формула Пуассона.

Задача Дирихле об определении значений гармонической функции внутри

круга, если известны ее значения на границе, решается, как известно,

интегралом Пуассона:

[pic], (21)

где [pic] - полярные координаты точки, где ищется значение решения; [pic] -

радиус окружности и [pic] - функция полярного угла [pic], дающая граничные

значения [pic] [9].

Можно проверить разложением в ряд Тейлора, что

[pic],

([pic], [pic])

Поэтому [pic] представима рядом:

[pic]

[pic] (22)

где [pic] и [pic] - коэффициенты Фурье [pic]:

[pic]; [pic]; [pic]

В центре окружности при [pic] мы получаем:

[pic] (23)

Равенство (23) – теорема Гаусса о том, что значение гармонической

функции в центре окружности есть среднее арифметическое ее значений на

самой окружности.

в) Интеграл Пуассона для внешности круга.

Найти функцию, гармоническую и ограниченную вне окружности [pic] и

принимающую на самой окружности заданные значения [9]:

[pic], [pic] ([pic]).

Покажем, что искомую функцию [pic] может быть представлена интегралом

типа Пуассрна, который может быть получен из (1).

Пусть [pic], а [pic],

Функция [pic], гармоническая вне окружности [pic], перейдет в функцию

[pic], гармоническую внутри круга радиуса [pic], принимающую на его границе

значения

[pic].

По формуле (1) она при [pic] представима интегралом Пуассона:

[pic].

Если в этом равенстве подставить вместо [pic] и [pic] их выражения

через [pic] и [pic] и заменить переменную интегрирования, положив [pic], то

мы получим формулу Пуассона для внешности окружности:

[pic], (24)

решающую поставленную задачу. Она отличается от (1) только тем, что в ней

[pic] и [pic] переменились местами, так что ядро интеграла (4) отличается

от ядра интеграла Пуассона (1) только знаком.

Разложение искомой функции в тригонометрический ряд, подобный ряду

(22), представляющей ее вне окружности:

[pic]. (25)

Если в (25) [pic]([pic], то получим теорему Гаусса для внешности

окружности:

[pic],

(26)

т.е. значение гармонической функции на бесконечности есть среднее

арифметическое значений на граничной окружности.

г) Задача Дирихле-Пуассона для полуплоскости.

Аналитический аппарат, позволяющий гармоническую функцию внутри

верхней полуплоскости по известным граничным значениям ее вещественной оси,

можно получить из интеграла Пуассона путем преобразования круга [pic]

плоскости [pic] на верхнюю полуплоскость [pic] при помощи функции

[pic]

Граничные значения на окружности [pic] перейдут в

граничные значения на вещественной оси и мы получим искомую

формулу в виде [1]:

[pic], ([pic]) (27)

При неточных графических расчетах формулу (27) удобнее

употреблять в ином виде, взяв за переменную интегрирования

не [pic], а угол [pic], который образует прямая [pic] с

перпендикуляром [pic] к оси [pic], опущенным из точки [pic],

имеем:

[pic], [pic]

и окончательно имеем:

[pic]. (28)

д) Задача Дирихле для кругового кольца.

Граничные значения гармонической функции [pic] на окружности кольца

[pic] мы будем предполагать заданными в форме функций от полярного угла

[pic] и обозначим их соответственно через [pic] и [pic].

Сопряженная с [pic] гармоническая функция [pic] будет вообще говоря,

не однозначной, и фкп [pic] будет состоять из двух слагаемых: однозначной

составляющей, могущей быть разложенной в ряд Лорана в кольце, и логарифм

[pic] с вещественным коэффициентом:

[pic], [pic]. (29)

Отделяя вещественную и мнимую части, мы получим решение поставленной

задачи – задачи Дирихле в кольце, но здесь суммируется не так

просто.

Существует более компактная и эффективная формула – интегральная

формула Вилля для кругового кольца [2], [3].

§3. Интегральная формула Анри Вилля – проблема Дирихле

для кругового кольца (1912).

Пусть в плоскости комплексного переменного [pic] дано круговое кольцо

[pic], ограниченное окружностями

[pic], [pic],

где заданное положительное число [pic]0.

Если [pic], то [pic] и [pic] - две интегральные формулы Пуассона для

заданных трехсвязных областей.

Если [pic], то

[pic]

[pic],

где [pic], [pic] (Шварц, 1869),

[pic], [pic] (Вилля, 1921), (96)

[pic], [pic] (Александров-Сорокин, 1972),

Формулу (87) назовем интегральными формулами Дирихле-Чизотти для

рассмотренных областей [pic], а формулы (88) – интегралами типа Шварца, а

реальные и мнимые части от функции [pic] - интегральными формулами типа

Пуассона.

Аналогичные формулы мы получим и для неконцентрического кругового

кольца, и для внешности [pic] и [pic] окружностей [4].

Рассмотренные выше формулы (86) – (88) – очень эффективны, когда [pic]

- правильные многоугольники (формулы Кристоффеля-Шварца-Дирихле для

рассмотренных областей).

Замечание 1. Так как заданные функции [pic] - являются быстро

сходящимися рядами (см. §3, формулы (37) – (48)), то все рассмотренные

интегральные формулы можно с успехом использовать и для приближенного

решения соответствующих граничных задач.

Замечание 2. Так как решение задачи Неймана сводится к решению задачи

Дирихле для сопряженной однозначной гармонической функции, мы рассмотрели

только задачу Дирихле.

Замечание 3. Классические краевые задачи являются частными случаями

задачи:

Найти регулярное в области [pic] решения эллиптического уравнения

[pic], (97)

удовлетворяющие на границе [pic] условию

[pic], (98)

где [pic] - производная по некоторому направлению, а [pic] - заданные

непрерывные на [pic] функции, причем [pic] всюду на [pic] и

1. при [pic], [pic] - задача Дирихле;

2. при [pic], [pic] - задача с косой производной, которая переходит в

задачу Неймана, если направление [pic] совпадет с направлением по

нормали.

Литература.

1. М.А.Лаврентьев, В.В.Шабат. "Методы теории функции комплексного

переменного". М. 1965.

2. Х.Т.Тлехугов. "Формула Чизотти для кругового кольца". Труды ВЦАН Груз.

ССР 1973. т.XII вып.I, стр.218-222.

3. Д.А.Квеселава, Х.Т.Тлехугов. "Формула Чизотти для многосвязных круговых

областей". ВЦАН Груз. ССР 1977. т.XVI, вып.I, стр.256-260.

4. Х.Т.Тлехугов. "Формула Чизотти для (n+1) – связных бесконечных

областей". Труды ВЦАН Груз. ССР 1980. т.XX вып.I, стр.219-224.

5. И.А.Александров, А.С.Сорокин. "Задача Шварца для многосвязных областей".

СМЖ. 1972. т.XIII. 5., стр.970-1001.

6. А.В.Бицадзе. "Основы ТАФКП". М. 1984.

7. Н.И.Ахиезер. "Элементы теории эллиптических функций". М. 1970, стр.9-34;

179-190; 224-229.

8. В.И.Смирнов. "Курс высшей математики". т.3 часть вторая, изд. 6. М.

1956, стр.182-184.

9. Л.В.Канторович, Крылов. "Приближенные методы высшего анализа". М.-Л.,

1962, стр.584-645.

10. Ф.Д.Гахов. "Краевые задачи". М. 1977. изд. 3.

11. И.И.Привалов. "Граничные свойства аналитических функций". М.-Л. 1950.

12. Математическая энциклопедия. т.1-5. 1977-85.

13. В.А.Змарович. "О структурных формулах теории специальных классов АФ".

Известия Киевского политехнического института. т.15, стр.126-148.

14. Х.Т.Тлехугов. "О применении формулы Чизотти к приближенному отображению

с особой нормировкой". Сообщения АН Груз. ССР, 1981. т.101. 1., стр.21-

24.

15. Х.Т.Тлехугов. "О приближенном конформном отображении методом

растяжения". Известия АН Азер. ССР, 1977. 5., стр.37-40.

16. Х.Т.Тлехугов. "Применение формулы Чизотти к приближенному отображению".

Сообщения АН Груз. ССР, 1974. т.73. 3., стр538-540.

17. Н.И.Мусхелишвили, Д.З.Авазошвили. "Сингулярные и интегральные

уравнения". М. 1956.

18. С.Г.Михлин. "Интегральные уравнения". ОГИЗ. М.-Л. 1947.

19. Бейтмен и Эрдейн. "Высшие трансцендентные функции". М. 1967. стр.294.

20. Градштейн, Рыжик. "Таблицы интегралов и произведений". М. 1962. стр.931-

935.

21. М.Абрамович, И.Стиган. "Справочник по специальным функциям". М.

"Наука", 1979. стр.442-445.

22. Е.Янке, Ф.Эмде, Ф.Леш. "Специальные функции". М. 1968. стр.120-143.

23. Д.А.Квеселова, Х.Т.Тлехугов. "Формула Дини-Шварца для кругового

кольца". Труды ВЦ. АН Груз. ССР, т.12. вып.1, 1973, стр.214-219.

24. Н.И.Мусхелишвили. "Сингулярные интегральные уравнения". М. 1962.

стр.245-269.

-----------------------

[pic]

[pic]

[pic]

[pic]

[pic]

[pic]

(40)

(47)

(53)

[pic]

(54)

(55)

(56)

(59)

(71)

[pic]

[pic]

[pic]

(86)

(88)

[pic]

(89)

[pic]

(92)

(95)

[pic]

рефераты
© РЕФЕРАТЫ, 2012

рефераты