Главная » Просмотр файлов » J.J. Stoker - Water waves. The mathematical theory with applications

J.J. Stoker - Water waves. The mathematical theory with applications (796980), страница 96

Файл №796980 J.J. Stoker - Water waves. The mathematical theory with applications (J.J. Stoker - Water waves. The mathematical theory with applications) 96 страницаJ.J. Stoker - Water waves. The mathematical theory with applications (796980) страница 962019-05-12СтудИзба
Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 96)

The function r(<p) is introduced:r(<p)=^-&-<*,and a new transformationTondefined(12.2.30)(12.2.31)Trris= 1 SRfafr + t>byLEVI-CIVITA'STHEORY539In other words, T is applied only to those functions r such thata i( rie****) is in the domain of definition of R. The functionalequation (12.2.29) is now seen to be equivalent to the equation+r(12.2.32)and we seek a solution ofit=Tr,in the space B.Weshall solve (12.2.32) by an iteration process which starts withsuch that the corresponding function /?ft> 1 is in za function i\ inBB=(i.e. such that R is applicable to o^), inserts it in r 2Tr^ etc., thus=rrwithInaTrordertomakesure that_kk vobtainingsequence k(12.2.28) holds for the solution we stipulate that the parameter e in(12.2.12) be fixed at each stage of the iteration process so that (12.2.28)done by settingsatisfied; this isisnsk(12.2.33)At the sameX( e~~k=sn asnaIf 2 *MQ*-.e~*p * sin<x.,k sin Acpckptime, this ensures that the transformationTisreallyapplicable to the members of the sequence r k Of course, it will benecessary to show that the denominators in the equations (12.2.33)are bounded away from zero and that the sequence e k converges.

The.existence of a sequencerkconverging to a solutionr of (12.2.32) will%be shown by disposing properly of the arbitrary constant(thetheinoftheofthewavelinearizedsolutionproblem),amplitudecan be chosen small enough so that thei.e. by. showing thatt 7^sequences r k and e k each of whichnote in passing that if d) k<x-f,=fca function of a r converges. Weis small of order %, then e k asijj kisgiven by (12.2.33) is also of order a l later on, we give an explicitestimate for it so that the quantities e k should not turn out to be ofthe wrong order.The convergence of the sequence of iterates r k to a solution r ofr=Trwillbe shown by proving thatallof the functions r k , forvalues of a x less than a certain fixed constant, satisfy the following1conditions: for some real positive constant r] and real positive<I)\\r\\^r,implies \\Tr\\ ^r],II)llrJMIr.H^impliesfor||JVj-2V.Hx||1^-r,||,any pair of functions r v r 2 Condition I) says that the transformaT carries any function in the closed "sphere" of radius 77 intotion.WATER WAVES540another function in the same "sphere", and Condition II)isa Lip-schitz condition.TheiterationschemeBTr = rTake any function r Q (<p)and consider the iteratesfor solving the functional equationproceeds in the following standard fashion.inis applicablewith || r ||to whichr\<rw =TTr n _.

From I) we see thatbyhave a bounded norm. We have, evidently:r n definedr n+ iwe maySince II) holdsIIfVu-r n =-rw||=Tr n-such functions rallTr n _ vwrite||Tr n-Tr n ^^*||-rn\\r n _,\\.and henceWeIIconsider next the- rnrm||=||(rmnormof rm- r^) +rn(rm _^-m ^ n:,rm _ 2 )+...-r1+(r n^-rn)\\-(The triangle inequality is of course used here.) Since x < 1 it is clearthat the sequence r n is a Cauchy sequence and hence it converges toa unique limit function r in B with norm less than r).

(The uniquenessstatement holds of course only for functions r with norm less than rj. )That the limit function r satisfies Tr = r is clear, since the sequencer n is identical with the sequence Tr n _ and hence both converge tothe same limitr.In order to establish conditions I) and II) for the functions in thesequence r k9 and hence to complete our existence proof, it is convenient to introduce certain continuous functions F l (N) F 2 (N),.,= 0, and increasing2> 0, bounded nearwhich are defined for realwith N..9Suppose that rand(cf.CBissuch that(12.2.30)) recall that r l+== N. In what follows,||lrl^rj.\\We+ lTl - ie -*<pset OJ 1so thatOt||+o>,||ir l^<*ihowever, we omit the circumflexand r, and we shall also omit the subscript on a.The following inequalities hold when a is sufficiently small:aioverIl.NNI(11?)|\LEVI-CIVITA'S1.2|<r**i sin|3Tll*- ' si'(12284),|THEORY541|n0i-\\e-^sme -e-^sinem \\^\a\\\8.i4.11e~3T sin-Ze- 3rsin d m-(B l-^\a\\\6 m )\\-rmri\\NFt (N).00These inequalities arebased on the fact thatallan absolutely convergent powerif= J & nf n isothen f ^ NA(f )series for all real f,1|00implies|A(|)^ ^\o\hnN n Wederive the second and third of the.\above inequalities as typical cases the others are derived in a similarway.

Consider the second inequality; we write= 0(*- 3T - 1) + e- 3T (sin - 0)e-* sin ||||||||..Fwith2(Ar)=3^ 3N+ Ate4Ar.Consider next the third inequality.--3einwhichFrom,*-*. sinwith0,this-e-**m sinF 3 (A^) =snT^rm +^Tsome values on the segmentwe have0*, T* are(0 m rm ).||Frommean value theorem we havethem^||t||rcosjoining,- m(0j,.r t ) and-0 m4e3JV in view of the definition of r l9,rmgiven in (12.2.30).Itis also essential togive an estimate for e k in (12.2.33). First weobtain a lower bound for the denominator. We have, from the defini-and the second inequality above:tion of rrsinsin/2/2^1/Ar(e~^sin0) sin Ag? dgpsinJoJo-f|Jo~+[|a|(1-27?)-a|(sin Arc+ ^?* ^)sinWATER WAVES542N=+a \(lSubscripts have been dropped in the above.

Sinceq)andaclear that for r/a (1)Jsufficiently small, say athe resulting expression is greater than k a |, with k a positive con-^it is|\\|\^,\stant depending on a (1) Use of this fact together with the second inequality above in the definition (12.2.33) of e leads at once to the.inequality:5.Thus|.|aordere is of|ifTJ\^aJ,sinceNisaof order|Thus the\.defined by (12.2.33), are in fact of the correct order.In the same fashion, by using all four of the above inequalities, onequantities e k , asobtains6.(12.2.34)We\s lnoware-m \^\\r-rmlaa position to show that the conditions I) and II)inhold once proper choices of 17 and a have been made. We suppose thatraa (1) any value xJ and choose a such thatr\||<^^||<in thea)K<1 israngedefined by r satisfies||taken.o>||^Asa||\before, the|(1+77)^;normof the function= N ^ ||a\.Our nextto give an estimate for Tr as defined by (12.2.31).objectiveviewof (12.2.31), and (12.2.27) and (12.2.25):inhave,is|andaaIIWea|Ithis in turn yields:A<Tr|\a\\a\K a fixed constant, upon using the first, second, and fifth of ourof order a.

Thusinequalities, together with the fact that Nwithisa (2)^a(1)isifKa F 7 (^aa positive constant such that(2)(2})^r\itfollows that||Tr||^r\if||rThis establishes the conditionout inII^2IImuch^il-\\<^I).r\^Janda|The proof that\^a (2).II) holdsisthe same way. Suppose that r l9 r 2 are such thathave, upon using the inequalities 1. to 6.:Wecarried||rl||,LEVI-CIVITA'STHEORY543a-fsin e i9r ,sin02-0! +0 2 )\a\+e 1 (tf~ 3Ti<r 3T 2 sinsin d l2)-f e~*T26^e^)sinKJV 3XIwithal42^ a fixed positive constant. Ifstant such that 3?a >F e (a<(aand the conditionII)is8))^*,(3)^3<z(2)is5Tal8la fixed positive con-thenverified.that an iteration process starting with an arbitraryfunction r in B, such that Ra) lies in B 2 with \\rQwill^rj(3)r ifaaThe functionconverge to a solution r of TrIt follows,=a>a(r+solutioniste""*^)(12.2.29) whichinlies\\<|\^^.then a solution of the functional equation/?, and which is furthermore not the "trivial"=^^cbr \\)(which always exists), sincea(lThis concludes the proof for the existence of acontinuous solution co(^) of the nonlinear functional equation.

Oncefa sincethis hasa)\\r||\\\\||fg J.been done we have seen at the end of the preceding sub-section thatd>(<f>)isactually analytic in <.eachIt is also clear that the quantities e k assigned tocb kandrkand that they converge since the e k form a Cauchy sequence in-> 0.rnview of the sixth inequality above and the fact that rmIf we set elim e k it is clear that the resulting value of A' obtainedexist,11\\,from (12.2.13), in conjunction with the arbitrarily prescribed value ofA, yields the propagation speed U through (12.2.10) as a function ofthe amplitude parameter a.

Since co(#) has the period 2yr/A, it followsfrom the discussion at the beginning of this section that the motionin the physical plane has the period, orwavelength, 2jr/AC7.BibliographyArthur, R. S.Revised wave forecasting graphs and procedure. Scripps Institution of[A.I]Oceanography of the University of California. Wave Report 78, 1947.i.A.2]Variability in direction of wave travel. Annals of the New York Academyof Sciences, Vol. 51, Art. 3, 1949, pp. 511-522.[A. 3]Refraction of shallow water .... Transactions of the American Geophysical Union, Vol.

Характеристики

Тип файла
PDF-файл
Размер
34,67 Mb
Тип материала
Высшее учебное заведение

Список файлов книги

Свежие статьи
Популярно сейчас
Как Вы думаете, сколько людей до Вас делали точно такое же задание? 99% студентов выполняют точно такие же задания, как и их предшественники год назад. Найдите нужный учебный материал на СтудИзбе!
Ответы на популярные вопросы
Да! Наши авторы собирают и выкладывают те работы, которые сдаются в Вашем учебном заведении ежегодно и уже проверены преподавателями.
Да! У нас любой человек может выложить любую учебную работу и зарабатывать на её продажах! Но каждый учебный материал публикуется только после тщательной проверки администрацией.
Вернём деньги! А если быть более точными, то автору даётся немного времени на исправление, а если не исправит или выйдет время, то вернём деньги в полном объёме!
Да! На равне с готовыми студенческими работами у нас продаются услуги. Цены на услуги видны сразу, то есть Вам нужно только указать параметры и сразу можно оплачивать.
Отзывы студентов
Ставлю 10/10
Все нравится, очень удобный сайт, помогает в учебе. Кроме этого, можно заработать самому, выставляя готовые учебные материалы на продажу здесь. Рейтинги и отзывы на преподавателей очень помогают сориентироваться в начале нового семестра. Спасибо за такую функцию. Ставлю максимальную оценку.
Лучшая платформа для успешной сдачи сессии
Познакомился со СтудИзбой благодаря своему другу, очень нравится интерфейс, количество доступных файлов, цена, в общем, все прекрасно. Даже сам продаю какие-то свои работы.
Студизба ван лав ❤
Очень офигенный сайт для студентов. Много полезных учебных материалов. Пользуюсь студизбой с октября 2021 года. Серьёзных нареканий нет. Хотелось бы, что бы ввели подписочную модель и сделали материалы дешевле 300 рублей в рамках подписки бесплатными.
Отличный сайт
Лично меня всё устраивает - и покупка, и продажа; и цены, и возможность предпросмотра куска файла, и обилие бесплатных файлов (в подборках по авторам, читай, ВУЗам и факультетам). Есть определённые баги, но всё решаемо, да и администраторы реагируют в течение суток.
Маленький отзыв о большом помощнике!
Студизба спасает в те моменты, когда сроки горят, а работ накопилось достаточно. Довольно удобный сайт с простой навигацией и огромным количеством материалов.
Студ. Изба как крупнейший сборник работ для студентов
Тут дофига бывает всего полезного. Печально, что бывают предметы по которым даже одного бесплатного решения нет, но это скорее вопрос к студентам. В остальном всё здорово.
Спасательный островок
Если уже не успеваешь разобраться или застрял на каком-то задание поможет тебе быстро и недорого решить твою проблему.
Всё и так отлично
Всё очень удобно. Особенно круто, что есть система бонусов и можно выводить остатки денег. Очень много качественных бесплатных файлов.
Отзыв о системе "Студизба"
Отличная платформа для распространения работ, востребованных студентами. Хорошо налаженная и качественная работа сайта, огромная база заданий и аудитория.
Отличный помощник
Отличный сайт с кучей полезных файлов, позволяющий найти много методичек / учебников / отзывов о вузах и преподователях.
Отлично помогает студентам в любой момент для решения трудных и незамедлительных задач
Хотелось бы больше конкретной информации о преподавателях. А так в принципе хороший сайт, всегда им пользуюсь и ни разу не было желания прекратить. Хороший сайт для помощи студентам, удобный и приятный интерфейс. Из недостатков можно выделить только отсутствия небольшого количества файлов.
Спасибо за шикарный сайт
Великолепный сайт на котором студент за не большие деньги может найти помощь с дз, проектами курсовыми, лабораторными, а также узнать отзывы на преподавателей и бесплатно скачать пособия.
Популярные преподаватели
Добавляйте материалы
и зарабатывайте!
Продажи идут автоматически
6439
Авторов
на СтудИзбе
306
Средний доход
с одного платного файла
Обучение Подробнее