Tải bản đầy đủ (.pdf) (5 trang)

Báo cáo nghiên cứu khoa học: "Đánh giá tính ổn định nghiệm cuả bài toán Cauchy cho phương trình truyền nhiệt ngược thời gian" pot

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (208.49 KB, 5 trang )

¨o



∂u
∂t
= a(t)

2
u
∂x
2
, (x, t) ∈ (−∞; +∞) × (0; 1),
u(x, 1) = ϕ(x).
1.
¨o
(1.1)



∂u
∂t
= a(t)

2
u
∂x
2
, (x, t) ∈ (−∞; +∞) × (0; 1),
u(x, 1) = ϕ(x).
ϕ(x)


E
u(·, 0) :=


+∞
−∞
u
2
(x, 0)dx

1
2
 E.
1
1 u(x, t) U u(·, 0)  E, E
U
a(t)
2.
1 ( ¨o p > 1 q > 1
1
p
+
1
q
= 1
f ∈ L
p
(R), g ∈ L
q
(R) fg ∈ L

1
(R) fg
1
 f
p
g
q
.
2 ( L
1
(R) f ∈ L
1
(R)
f

f(ξ) :=
1



+∞
−∞
e
−ix.ξ
f(x)dx (y ∈ R).
2 ( f ∈ L
1
(R) ∩L
2
(R)


f ∈ L
2
(R) f = 

f
 ·  L
2
(R)
3 ( L
2
(R)

f f ∈ L
2
(R)
{f
k
}

k=1
⊂ L
1
(R) ∩ L
2
(R) f
k
→ f L
2
(R)



f
k


f
j
 = 

f
k
− f
j
 = f
k
− f
j
 {

f
k
}

k=1
L
2
(R)

f

k


f L
2
(R)

f f L
2
(R)

f
{

f
k
}

k=1
3 ( f, g ∈ L
2
(R)
+∞

−∞
f ¯gdx =
+∞

−∞
ˆ

f ˆgdξ

D
α
f = (iξ)
α

f α D
α
f ∈ L
2
(R)
3.
1 ( u(x, t)
(3.1)







∂u
∂t
= a(t)

2
u
∂x
2

, (x, t) ∈ (−∞; +∞) × (0; 1),
u(·, 1)  ,
u(·, 0)  E, (0 <  < E),
a(t)  B > 0, t ∈ [0; 1]
u(·, t)  
µ(t)
E
1−µ(t)
, t ∈ [0; 1]
u(·, t) =


+∞
−∞
u
2
(x, t)dx

1
2
, t ∈ [0, 1]
µ(t) =
A(t)
A(1)
, ∀t ∈ [0, 1],
A(t) =

t
0
a(τ)dτ, ∀t ∈ [0, 1].

u(x, t)
∂u
∂t
= a(t)

2
u
∂x
2
∂u
∂t
(ξ, t) = −ξ
2
a(t)u(ξ, t).(3.2)
u(ξ, t) = e
A(1)(1−µ(t))ξ
2
u(ξ, 1), (ξ, t) ∈ R × [0, 1].(3.3)
ˆu(·, t) ∈ L
2
(R), t ∈ [0, 1]
|u(ξ, t)|
µ(t)
= e
A(1)µ(t)(1−µ(t))ξ
2
|u(ξ, 1)|
µ(t)
, (ξ, t) ∈ R ×[0, 1].(3.4)
t = 0

u(ξ, 0) = e
A(1)ξ
2
u(ξ, 1), ξ ∈ R,(3.5)
u(ξ, 1) = e
−A(1)ξ
2
u(ξ, 0), ξ ∈ R.(3.6)
u(ξ, t) = e
−A(1)µ(t)ξ
2
u(ξ, 0), (ξ, t) ∈ R × [0, 1].(3.7)
|u(ξ, t)|
(1−µ(t))
= e
−A(1)µ(t)(1−µ(t))ξ
2
|u(ξ, 0)|
(1−µ(t))
, (ξ, t) ∈ R ×[0, 1].(3.8)
|u(ξ, t)| = | u(ξ, 1)|
µ(t)
|u(ξ, 0)|
(1−µ(t))
, ξ ∈ R.
|u(·, t)| = |u(·, 1)|
µ(t)
|u(·, 0)|
(1−µ(t))
.

t = 0 t = 1
t ∈ (0, 1)
f = |u(·, 1)|
2µ(t)
, g = |u(·, 0)|
2(1−µ(t))
, p =
1
µ(t)
, q =
1
1 − µ(t)
u(·, t)
2
= u(·, t)
2
=

+∞
−∞
|u(ξ, 1)|
2µ(t)
|u(ξ, 0)|
2(1−µ(t))

=

+∞
−∞
f(ξ)g(ξ)dξ =


+∞
−∞
|f(ξ)g(ξ)|dξ = f g
1
 f
p
g
q
=


+∞
−∞
|f(ξ)|
p


µ(t)
.


+∞
−∞
|g(ξ)|
q


(1−µ(t))
=



+∞
−∞
u
2
(ξ, 1)dξ

µ(t)
.


+∞
−∞
u
2
(ξ, 0)dξ

(1−µ(t))
= u(·, 1)
2µ(t)
.u(·, 0)
2(1−µ(t))
= u(·, 1)
2µ(t)
.u(·, 0)
2(1−µ(t))
 
2µ(t)
E

2(1−µ(t))
.
t ∈ (0, 1) 
1 a(t)
a(t)  0
a(t) = 0
a(t) ∈ L
1
(0, 1)
[1] K. A. Ames and B. Straughan, Aca-
demic Press, San Diego, 1997.
[2] Dinh Nho Hao,
Journal of Mathematical Analysis and Applications, 1996,
873-909.
¨o



∂u
∂t
= a(t)

2
u
∂x
2
, (x, t) ∈ (−∞; +∞) × (0; 1),
u(x, 1) = ϕ(x).

×