Аннотация:
В работе строится аналог осцилляционной теории Штурма распределения нулей собственных функций для задачи
Ludef=−ddΓ(pu′)+qu=λmu,u|∂Γ=0
на пространственной сети Γ (в других терминах Γ – метрический граф, клеточный комплекс,стратифицированное локально-одномерное многообразие,ветвящееся пространство, квантовый граф и проч.), где ∂Γ – совокупность граничных вершин Γ.
Во внутренних точках ребер Γ квазипроизводная ddΓ(pu′) имеет классический вид (pu′)′, а во внутренних узлах она подразумевает
ddΓ(pu′)=−∑γαγ(a)u′γ(a),
где суммирование происходит по примыкающим к a ребрам
γ, а u′γ(a) – крайняя для γ производная сужения uγ(x) на γ функции u:Γ→R. Несмотря на ветвящийся аргумент, как бы промежуточного типа между одномерным и многомерным,
внешний вид результатов оказывается вполне классическим.
Выясняется классическая природа оператора L, устанавливаются точные аналоги принципа максимума, теорем Штурма о перемежаемости нулей, а также осцилляционные знакорегулярные свойства спектра задачи (1) (простота и положительность точек спектра, а также число нулей и их перемежаемость у собственных функций).
Библиография: 56 названий.
Образец цитирования:
Ю. В. Покорный, В. Л. Прядиев, “Некоторые вопросы качественной теории Штурма–Лиувилля на пространственной сети”, УМН, 59:3(357) (2004), 115–150; Russian Math. Surveys, 59:3 (2004), 515–552
М. Ю. Ватолкин, “Исследование асимптотики собственных значений одной квазидифференциальной краевой задачи второго порядка”, Изв. вузов. Матем., 2024, № 3, 15–37
M. Yu. Vatolkin, “Investigation of the Asymptotics of the Eigenvalues of a Second-Order Quasidifferential Boundary Value Problem”, Russ Math., 68:3 (2024), 11
M. Yu. Vatolkin, “On the Approximation of the First Eigenvalue of Some Boundary Value Problems”, Comput. Math. and Math. Phys., 64:6 (2024), 1224
Yihan Liu, Jun Yan, Jia Zhao, “Spectral properties of Sturm–Liouville operators on infinite metric graphs”, Anal.Math.Phys., 14:4 (2024)
М. Ю. Ватолкин, “Исследование размерности спектральной проекции самосопряженного квазидифференциального оператора второго порядка”, Изв. вузов. Матем., 2024, № 7, 47–62
М. Б. Зверева, М. И. Каменский, “Задача о колебаниях системы струн на графе-звезде с нелинейным условием в узле”, Уфимск. матем. журн., 16:1 (2024), 35–53; M. B. Zvereva, M. I. Kamenskii, “Problem on string system vibrations on star-shaped graph with nonlinear condition at node”, Ufa Math. J., 16:1 (2024), 34–52
M. Yu. Vatolkin, “Investigation of the Dimension of the Spectral Projection of a Self-Adjoint Second-Order Quasidifferential Operator”, Russ Math., 68:7 (2024), 34
М. Ю. Ватолкин, “Об аппроксимации первого собственного значения некоторых краевых задач”, Ж. вычисл. матем. и матем. физ., 64:6 (2024), 973–991; M. Yu. Vatolkin, “On the approximation of the first eigenvalue of some boundary value problems”, Comput. Math. Math. Phys., 64:6 (2024), 1224–1239
М. Ш. Бурлуцкая, М. Б. Зверева, М. И. Каменский, “Краевая задача на геометрическом графе-звезде с нелинейным условием в узле”, Матем. заметки, 114:2 (2023), 316–320; M. Sh. Burlutskaya, M. B. Zvereva, M. I. Kamenskii, “Boundary Value Problem on a Geometric Star-Graph with a Nonlinear Condition at a Node”, Math. Notes, 114:2 (2023), 275–279
A. V Borovskikh, “Metod rasprostranyayushchikhsya voln”, Differencialʹnye uravneniâ, 59:5 (2023), 619
Ruslan Kulaev, Alexandra Urtaeva, “Spectral properties of a fourth‐order differential operator on a network”, Math Methods in App Sciences, 46:14 (2023), 15743
A. V. Borovskikh, “Traveling Wave Method”, Diff Equat, 59:5 (2023), 629
Kulaev R., “The Qualitative Theory of Fourth-Order Differential Equations on a Graph”, Mediterr. J. Math., 19:2 (2022), 73
М. Б. Зверева, “Модель деформаций системы стилтьесовских струн с нелинейным условием”, Вестн. Удмуртск. ун-та. Матем. Мех. Компьют. науки, 32:4 (2022), 528–545
М. Б. Зверева, “Модель деформаций струнной системы на графе-звезде с нелинейным условием в узле”, Дифференциальные и функционально-дифференциальные уравнения, СМФН, 68, № 4, Российский университет дружбы народов, М., 2022, 635–652
Berkolaiko G., Marzuola J.L., Pelinovsky D.E., “Edge-Localized States on Quantum Graphs in the Limit of Large Mass”, Ann. Inst. Henri Poincare-Anal. Non Lineaire, 38:5 (2021), 1295–1335
Bondarenko N.P., “Spectral Analysis of the Sturm-Liouville Operator on the Star-Shaped Graph”, Math. Meth. Appl. Sci., 43:2 (2020), 471–485
Harrell Ii E.M., Maltsev V A., “Localization and Landscape Functions on Quantum Graphs”, Trans. Am. Math. Soc., 373:3 (2020), 1701–1729
Bondarenko N.P., “Constructive Solution of the Inverse Spectral Problem For the Matrix Sturm-Liouville Operator”, Inverse Probl. Sci. Eng., 28:9 (2020), 1307–1330
Akduman S., Pankov A., “Nonlinear Schrodinger Equation With Growing Potential on Infinite Metric Graphs”, Nonlinear Anal.-Theory Methods Appl., 184 (2019), 258–272