Следствие 1 При каждом справедливо равенство
Обозначим через множество
Легко заметить, что множество является компактным.
Следствие 2 Если , то семейство функций и
сходиться равномерно при .
Следует отметить, что множества служить пограничным слоем данной задачи, как в теории сингулярных возмущений, где нет равномерной сходимости.
3 Оценка устойчивости решения задачи Коши.
Обозначим через множество
Положим
, ,
где крывая задано уравнением .
Теорема 2 Пусть функция удовлетворяющая уравнением Лапласа (1), и на части границы области выполняется неравенство
(30)
Тогда для любого и справедливы оценки
(31)
(32)
Proof. Из интегральной формулы Грина имеем:
(33)
Из условия (2) и неравенство (30) имеем
Оценки второго интеграла следует из теоремы 1, где определяется по формуле (11). Из (4) имеем:
Оценивая эти интегралы получим:
Переходя к полярным координатам имеем:
Так, как тогда,
и оценим второй интеграл:
Поэтому для имеет место следующая оценка:
Теперь оценим , где
Учитывая формулы (20) и (21) повторяя рассуждение доказательство теоремы 1 получим:
Поэтому справедливо
Из интегральной формулы (33) и условии (8) имеем:
(34)
где
Теперь выбирая из условия с уклонением находим и подставляя в (34) получим доказательство неравенство (31), т.е:
Далее докажем неравенство (32) при . Для этого находим производную из интегральной формулы (33) по переменным :
(35)
здесь
(36)
Это оценка следует из теоремы 1, где определяется по формуле (12). Из (36) и учитывая (16) на части границы области , оценивая получим:
(37)
Так, как:
Оценивая эти интегралы аналогично оценкам полученным при доказательстве теоремы 1 имеем:
(38)
Из интегральной формулы (35) и условий теоремы 1 и 2, а также учитывая (37), (38), получим:
Из условия выбирая , получим доказательство неравенство (32), когда :
Теперь докажем неравенство (32) при . Для этого находим производную из интегральной формулаы (33) по переменными .
(39)
здесь
Оценки второго интеграла следует из теоремы 1, где определяется по формуле (13). Учитывая (25) на части границы области , получим:
(40)
Точно также из получим:
(41)
Оценывая интегралы входящее в (41) имеем:
(42)
Из интегральной формулы (39) и условий теоремы 1 и 2, а также учитывая (40), (42) переходим к доказательству неравенствоа (32) когда .
Из условия выбирая , получим доказательство неравенство (32), когда ,т.е:
Теорема 2 доказано.
Положим
(43)
Do'stlaringiz bilan baham: |