Хабаршы №3-2015ж.
30
(1). Тогда
( ,1 /
)
/
,
t
y
u
D u
где
1
/
,
( )
/
,
n
i
i
i
u
u
t D u
t
u
и из задачи (1) получим для
определения функции
u
следующую расширенную задачу:
0
0
( )
( ) ,
( 0 , 0 ,
)
,
T u
u
T
t u
h t
u
y
(8)
где
0
1
( )
( )
/
( )
.
n
i
i
i
T
t
t
A t
Исходная задача (1) была сингулярно возмущенной: при
0
ее
решение нельзя в общем случае подчинить начальному условию, имеющимся
в задаче (1). Задача (8), в которой на переменные
рассмотреть как на
равноправные с
t
независимые переменные, является регулярно
возмущенной. В
ней можно положить
0
и решение получающегося
уравнения подчинить точечному начальному условию. Следует решать
задачу (8) так, чтобы член
u
имел подчиненный характер, т.е. ее решение
определяется в виде ряда по неотрицательным степеням
:
0
( , , )
( , )
.
i
i
i
u t
u t
(9)
Подставляя (9) в (8) и приравнивая коэффициенты при одинаковых
степенях
,
получим следующие итерационные задачи для определения
коэффициентов ряда (9):
0
0
0
0
( ) ,
( 0 , 0 )
;
T u
h t
u
y
(10)
0
1
,
(0 , 0 )
0;
1, 2 , ...
i
i
i
T u
u
u
i
(11)
Исходная задача (1) – система обыкновенных дифференциальных
уравнений, если пространство
,
n
H
а задачи (10), (11) – системы
уравнений в
частных производных: для векторных функций. Но это не
должно смущать бакалавров, так как это системы с постоянными
коэффициентами, в которые
t
входит как параметр. Их можно решать, грубо
говоря, по тем же правилам, по которым решаются системы обыкновенных
дифференциальных уравнений с
постоянными коэффициентами. Таким
образом, студенты убеждаются в необходимости дедуктивного рассуждения
и в том, что в
математике закон может считаться доказанным только тогда,
когда он верен как неизбежное логическое следствие из предпосылок,
признаваемых справедливым [7 - 8].
Заключение. Развития прикладных математических мышлений
будущих математиков бакалавров остается важным направлением
современной образовательной практики, имеет свои отличительные черты и
особенности, которые обусловлены спецификой изучаемых при этом
объектов, спецификой
методов их изучения. В свою очередь она зависит от
актуализации изобразительно-графических, измерительных, логических,
вычислительных умений, математических знаний и навыков, от развития
математической интуиции и логики, от стимулирования самоконтроля,
самокритики,
способности получать эстетическое удовольствие в процессе
решения математической задачи, а также от развития оригинальности,
Хабаршы №3-2015ж.
31
разработанности, абстрагирования в математическом творчестве.
Литература:
1. Чанг К., Хауэс Ф. Нелинейные сингулярно возмущенные краевые задачи.
Теория и приложения.− М.: Мир, 1988. – 247 с.
2. Тихонов А.Н., Васильева А.Б., Свешников А.Г. Дифференциальные
уравнения. − М.: Физматлит, 2005. – 256 с.
3. Киселев А.И., Краснов М.Л., Макаренко Г.И. Сборник задач по
обыкновенным дифференциальным уравнениям. − М.: Высшая школа, 1967. – 311 с.
4. Хартман Ф. Обыкновенные дифференциальные уравнения.- М.: Мир, 1970.
− 740 с.
5. Ломов С.А. Введение в общую теорию сингулярных возмущений.- М.:
Наука, 1981. − 400 с.
6. Ломов С.А., Ломов И.С. Основы математической теории пограничного
слоя.- М.: Изд-во МГУ, 2011. − 456 с.
7. Гнеденко, Б. В. Математика и математическое образование в
современном мире.- М.: Просвещение, 1985. − 191 с.
8. Икрамов, Дж. Математическая культура школьника: Математические
аспекты проблемы развития мышления и языка школьников при обучении
математике. − Ташкент: Укитувчи, 1987. – 287 с.
Достарыңызбен бөлісу: