Дифференциальные уравнения с частными производными второго порядка эллиптического типа. Глушко А.В - 73 стр.

UptoLike

Составители: 

Рубрика: 

- 73 -
(
)
2
30003
1cos,;;;
nxcrxr
α
ρξρρς
−≤
из (19.1) , где
22
0
ρξη
=+
- проекция
0*
на плоскость
(
)
,
ξη
, получим
1
22
0
coscos
b
r
α
ψϕ
ρ
, где
1
const.
b
=
Принимая во внимание, что
(
)
xA
µ
, будем иметь
()
1
001
2
0
1
121
221
00
00
coscos2
2
d
d
dd
Ab
xdsddAbbd
r
π
α
αα
σρ
ρϕ
ψϕ
µξη
ρρ
−−
==
∫∫
,
где
2
b
- постоянная . Эта оценка имеет место при любом положении точки
0
x
на нормали
*
n
к поверхности
S
в точке
*
x
. Отсюда следует, что если
0
ε
>
задано , то, фиксируя
1
d
таким, чтобы
21
4
bd
α
ε
<
, будем иметь
()
1
2
coscos
4
xds
r
σ
ψϕε
µ
. (22.4)
Разбивая теперь
S
на две части
1
σ
и
1
\
S
σ
, можем записать
(
)
(
)
(
)
(1)(2)
000
FxFxFx
=+, где
() ()
11
(1)(2)
00
22
\
coscoscoscos
();().
S
FxxdsFxxds
rr
σσ
ψϕψϕ
µµ
−−
==
∫∫
Имеем
(
)
(
)
(
)
(
)
(
)
(
)
(1)(1)(2)(2)
0*0*0*
FxFxFxFxFxFx

=+−

, откуда
(
)
(
)
(
)
(
)
(
)
(
)
(1)(1)(2)(2)
0*0*0*
FxFxFxFxFxFx
++−
или , в силу
оценки (22.4):
()
()
()
()
(2)(2)
0*0*
2
FxFxFxFx
ε
+−
, если считать , что
0*
xn
.
В интеграле
(
)
(2)
0
Fx
интегрирование совершается по
1
\
S
σ
, а точка
*
x
лежит внутри
1
σ
, и потому функция
(
)
(2)
0
Fx
в точке
*
x
и ее некоторой
окрестности непрерывна. Таким образом , для всех
0
x
достаточно близких
к
*
x
, имеем
() ()
(2)(2)
0*
2
FxFx
ε
−<
, и
(
)
(
)
0*
FxFx
ε
−<
, откуда, в силу
произвольности
0
ε
следует, что
(
)
(
)
0*
0*
lim
xx
FxFx
=
, причем точка
0*
xx
по нормам к
S
в точке
*
x
извне или изнутри . Ранее было
показано , что потенциал двойного слоя
(
)
0
w
x
имеет предел при
стремлении
0*
xx
                                                     - 73 -
1 −cos (n, x3 ) ≤c ρ02α ; ξ ≤ρ0 ; r ≤ρ0 ; ς −x3 ≤r                      из       (19.1)         ,         где

ρ0 = ξ 2 +η 2 - проекция                     x0 x*        на плоскость              (ξ ,η ) ,       получим
 cosψ −cosϕ            b1
                  ≤         ,      где        b1 =const. Принимая во внимание, что
       r   2
                      ρ02−α
µ ( x ) ≤A , будем иметь
                                                     2π 1                    d
                 cosψ −cos ϕ            2 Ab1             d ρ dϕ
        ∫  µ (x)             ds ≤ ∫ 2−α d ξ dη =2 Ab1 ∫∫ 10−α =b2 d1α ,
                                 ρ0 ≤d1 ρ0            0 0 ρ0
                       2
        σ0           r
где b2 - постоянная. Эта оценка имеет место при любом положении точки
x0 на нормали n* к поверхности S в точке x* . Отсюда следует, что если
                                                  ε
ε >0 задано, то, фиксируя d1 таким, чтобы b2 d1α < , будем иметь
                                                  4
                                                cosψ −cos ϕ     ε
                                     ∫µ ( x )
                                    σ1              r2
                                                            ds ≤
                                                                 4
                                                                   .                                    (22.4)

       Разбивая теперь S на две части σ1 и S \ σ1 , можем записать
F ( x0 ) =F (1) ( x0 ) +F (2) ( x0 ) , где
                                cosψ −cos ϕ                                  cosψ −cos ϕ
        F (1) ( x0 ) =∫µ( x)                ds ; F (2)
                                                       ( x0 ) =  ∫   µ ( x )             ds.
                      σ1            r2                         S \σ1             r 2



Имеем F ( x0 ) −F ( x* ) =�� F (1) ( x0 ) −F (1) ( x*� )� +�� F (2) ( x0 ) −F (2) ( x*�� ) , откуда

F ( x0 ) −F ( x* ) ≤ F (1) ( x0 ) + F (1) ( x* ) + F (2) ( x0 ) −F (2) ( x* )         или,          в    силу
                                           ε
оценки (22.4):         F ( x0 ) −F ( x* ) ≤ + F (2) ( x0 ) −F (2) ( x* ) , если считать, что
                                           2
x0 ∈n* .
       В интеграле F (2) ( x0 ) интегрирование совершается по S \ σ1 , а точка
x* лежит внутри σ1 , и потому функция F (2) ( x0 ) в точке x* и ее некоторой
окрестности непрерывна. Таким образом, для всех x0 достаточно близких
                                         ε
к x* , имеем F (2) ( x0 ) −F (2) ( x* ) < , и                 F ( x0 ) −F ( x* ) <ε , откуда, в силу
                                         2
произвольности ε → 0 следует, что                             lim F ( x0 ) =F ( x* ) , причем точка
                                                              x0 → x*

x0 → x*        по нормам к           S в точке x* извне или изнутри. Ранее было
показано, что              потенциал         двойного слоя              w ( x0 ) имеет предел при
стремлении x0 → x*