3
I . Kirish
Ko’pgina fizik jarayonlarning matematik modeli oddiy yoki xususiy hosilali
differensiyal tenglamalarning qo’shimcha shartlarni qanoatlantiruvchi yechimini
izlash, ya’ni matematik fizikaning chegaraviy masalalari orqali ifodalanadi.
Chegaraviy shartlar – boshlang’ich holat, chegarada (sirtda) yuz berayotgan
hodisalar biror qonuniyatlar asosida sodir bo’lib, ularning miqdoriy qiymatlari
malum xatoliklar bilan hisoblanishi tabiiy. Shuningdek, aksariyat hollarda
chegaraviy shartlarni ifodalovchi funksiyalar silliq bo’lmaydi.
Odatda chegaraviy masalaning yechimi deb biror sohada differensial tenglamani
ayniyatga aylantiruvchi, ya’ni shu sohada tenglamada qatnashgan barcha tartibdagi
hosilalariga ega bo’lishi, hamda chegarada talab darajasida silliq uzluksiz bo’lishi
zarur.
Misol uchun tor tebranish tenglamasi uchun qo’yilgan Koshi masalasini qaraylik.
Ω =
sohada
Tenglamani va
Shartlarni qanoatlantiruvchi
funksiya bo’lsin. (0.1), (0.2) masala yechimi
(klassik) ni
Dirixle formulasi bilan toppish mumkin.
Ko’rinib turibdiki (0.3) formula bilan ifodalangan U(x, t) funksiya Ω sohada (0, 1)
tenglamani qanoatlantirishi uchun,
funksiya 2 marta,
funksiya 1 marta
uzliksiz differensiallanuvchi bo’lishi lozim. Ammo bu funksiyalar eslatganimizdek
tajriba, sinov natijalari bo’lgani uchun aniq qiymatga ega emas ya’ni biror xatolik
bilan olingan va nihoyat yetarlicha silliq emas bo’lishi mumkin. Ana shu ikki
holat- berilganlardagi taqribiylik va yetarlicha silliq bo’lmaslik (0.3) ni (0.1), (0.2)
masala uchun yechim (klassik yechim) deb atashga haqqimiz yo’qligini anglatadi.
Malumki chegaraviy masala to’g’ri-korrekt qo’yilgan deyiladi agar.
4
1
Masala yechimi(klassik) mavjud;
2
Masala yechimi yagona;
3
Masala yechimi turg’un;
bo’lsa.
Agar shu 3 ta shartdan kamida bittasi bajarilmasa ham masala noto’g’ri qo’yilgan
(korrekt qo’yilmagan) deyiladi. Shuni e’tiborga olsak chegaraviy masalalar
chegaraviy shartlarni ifodalovchi funksiyalar yetarlicha silliq hamda topilgan
yechim berilganlardagi kichik xatoliklar yechimda ham kichik xatolik paydo
qilishi zarur, aks holda 3-shart masala yechimi turg’un bo’lmaydi.
Yuqorida keltirilgan (0.1), (0.2) masalaning yechimiga nisbatan talablarning
ayrimlari bajarilmasligi yechimga qo’yilgan talablarni yumshatishini taqoza qiladi.
Bu holat yechim tushunchasini ham, funksiya tushunchasini ham isloh qilish, ya’ni
kengaytirishga ishora qiladi, undaydi.
Mazkur bitiruv-malakaviy ishida klassik funksiyalarni umumlashgan funksiya
tushunchasiga kengaytirish va umumlashgan hosila, umumlashgan funksiyalarni
differensiyallash muammosi o’rganiladi.
Bitiruv ishi to’rtta qisimdan - kirish, asosiy qisim, xulosa va takliflar hamda
foydalanilgan adabiyotlar va manbalar deb nomlanuvchi qisimlardan iborat.
Kirish qismida ish mavzuning dolzarbligi asoslanadi va ishga umumiy
xarakteristika beriladi.
Asosiy qismi ikkita bobdan , har bir bob uchta banddan (paragrafdan) iborat.
Birinchi bob ,,Funksiyonal fazolar’’ deb nomlangan bo’lib, unda umumlashgan
funksiya tushunchasi bilan bog’liq bo’lgan ,,Normallangan va Gilbert fazosi’’, bu
fazolardagi chiziqli uzluksiz funksiyonallar, ularning xossalari kabi funksiyonal
analizning muhim tushuncha va tasdiqlari keng yoritilgan. Bu bobning uchunchi
paragrafida o’rtalovchi yadro va nixoyat o’rta funksiyalarning chekli o’lchovli
fazolardagi tariflari va ayrim xossalari keltirilganki bu faktlar ishning ikkinchi
bobida qayta-qayta asos qilib olingan.
Ikkinchi bob ,,Umumlashgan funksiyalar va ularni differensiyallash’’ deb
nomlangan. Undagi birinchi va ikkinchi paragaflar umumlashgan funksiyalar,
umumlashgan funksiyalarni differensiyallash kabi boshlang’ich ma’lumotlar
berishga, uchunchi paragraf esa umumlashgan hosila olishga – differensiyallashga
bag’ishlangan. Shuningdek uchunchi paragrafda Xevisayd funksiyasi (teta –
funksiya) ning umumlashgan funksiya sifatida umumlashgan hosilasi Dirakning
delta funksiyasiga tengligi va chekli sondagi birinchi tur uzulishga ega
funksiyalarning umumlashgan ma’nodagi hosilasi bilan klassik ma’nodagi hosilasi
orasidagi bog’lanishlar mavjudligini ko’rsatadi.
Xulosa va takliflar qismida ishda erishilgan asosiy yangiliklar va ishni qaysi
yo’nalishda davom ettirish (Sobolev fazolarida differensiyal operatorlarni
o’rganish) borasida tavsiyalar berilgan.
To’rtinchi adabiyotlar va manbalar qismida o’ttizdan ortiq zomonaviy jurnallar
va ommaviy matbuotda shuningdek darislik va qo’llanmalarda umumlashgan
funksiyalarni fanga kiritish uchun kerakli asoslarni o’zida jamlagan kitob va
5
manbalar ro’yxati keltirilgan. Internetdan malumotlar qismida shunga taalluqli turli
manbalar va eng so’ngi yutuqlarni o’zida jamlagan sayitlar ro’yhati keltirilgan.
Mavzuning dolzarbligi. Juda ko’p fizik, texnik, iqtisodiy va h.k. jaraynlarni
ifodalaydigan chegaraviy masalalar klassik funksiyalar to’plamida o’z yechimini
topolmaydilar. Shu va shunga o’xshash boshqa muammolarni hal qilishda yangi
tabiyatga ega, aniqrog’I klassik funksiyalarni o’z ichiga oluvchi va yuqorida
eslatilgan muammolarni hal qilishga yordam beradigan yangi umumlashgan
funksiyalarni o’rganish mavzusi hozirgi kunning dolzarb mavzularidandir.
Tadqiqot mavzusi. Dastlab birnecha, xususan moddiy nuqtaning zichligi,
nuqtaviy zaryad impuls, nuqtaviy manbaning intensivligi kabi fizik tushunchalarni
ifodalovchi matematik ob’yekt funksiya emas, balki chiziqli uzliksiz funksiyonal
bo’lishi va ular bilan bog’liq faktlarni chuqur tadqiq qilish lozimligini etirof
qilmoq zarur.
Tadqiqot muammosi. Umumlashgan funksiyalarni o’rganish va uni
differensiyallash tushunchasini kiritishdan oldin matematik analiz, funksiyonal
analiz, differensiyal tenglamalar nazaryasini chuqur bilish va tadbiq etish
muammosi turadi.
Dostları ilə paylaş: