Том 59, № 2, 2007

Ця стаття присвячується Почесному директору Інституту математики HAH України, академіку HAH України i Російської AH Юрію Олексійовичу Митропольському з нагоди його дев'яносторічного ювілею. Саме видатному вченому Ю. О. Митропольському належать піонерські роботи по створенню і розробці методів дослідження нелінійних коливань систем з повільно змінними амплітудою і фазою, які зараз загальновідомі як метод Крилова - Боголюбова - Митропольського і теорія Митропольського для дослідження нелінійних коливальних систем. З нагоди дев'яносторіччя Юрія Олексійовича Митропольського варто знову повернутися до головних етапів життя цієї видатної людини і згадати його славний життєвий шлях і ті великі випробування і складнощі, що ставали перед ним.

Продемонстровано повну математичну аналогію в описі руху електрона в періодичному полі та явища параметричного резонансу. Сформульовано зонний підхід до аналізу явища параметричного резонансу. Для осцилятора під дією зовнішньої сили, що описується функцією Вейєрштрасса, обчислено інкременти наростання коливань і сформульовано умову параметричного резонансу. Для відомої задачі про маятник із вібруючою точкою підвісу за допомогою рівняння Ламе знайдено точні умови стабілізації маятника у верхньому (нестійкому) положенні рівноваги.

Наведено огляд результатів досліджень диференціальних рівнянь, розв'язки яких мають особливості певного типу і, насамперед, рухомі особливі точки з достатньо простою топологією. Одержано нові твердження про вигляд частинних та загальних розв'язків таких рівнянь.

Доведено, що двовимiрна цілком інтегровна система Пфаффа має не 6ільш ніж злічєннє число розв'язків з усіма різними характеристичними множинами.

Наведено огляд останніх результатів щодо нерезонансних i резонансних періодично збуджуваних нелінійних осциляторів: існування періодичних необмежених або обмежених розв'язків для обмежених нелінійних збурень лінійних та кусково-лінійних осциляторів, а також деяких класів плоских гамільтонових систем.

Досліджено вплив параметричного та зовнішнього збурень на систему Ван дер Поля. Розглянуто випадки, коли дана система містить малий параметр і є квазілінійною та загальний випадок (без припущення про мализну нелінійних доданків та збурень). У першому випадку за допомогою методу Крилова - Боголюбова - Митропольського отримано рівняння першого наближення, проведено їх усереднення і вивчено частотно-амплітудні та резонансні криві, досліджено стійкість режимів даної системи. У другому випадку показано можливість хаотичної поведінки в детермінованих системах коливного типу.

Окреслено підхід до аналізу турбулентних коливань, що описуються нелінійними крайовими задачами для рівнянь з частинними похідними. Цей підхід базується на переході до динамічної системи зсувів вздовж розв'язків і використовує поняття ідеальної турбулентності — математичного явища, при якому атрактор нескінченновимірної динамічної системи міститься не у фазовому просторі системи, а у ширшому функціональному просторі і серед „точок" атрактора є фрактальні або й випадкові функції. Описано сценарій турбулентності в системах з регулярною динамікою на атракторі, коли просторово-часова хаотизація системи, зокрема перемішування, автостохастичність, каскадний процес утворення структур, зумовлені дуже складною внутрішньою організацією „точок" атрактора — елементів ширшого функціонального простору. Такий сценарій реалізується у певних ідеалізованих моделях розподілених систем електродинаміки, акустики, радіофизики.

Приведены результаты исследования локального поведения гладких функций в окрестностях их регулярных и критических точек, доказаны теоремы о средних значениях рассматриваемых функций типа теоремы Лагранжа о конечных приращениях, исследована симметрия производной аналитической функции в окрестности ее кратного нуля, доказаны новые утверждения подготовительной теоремы Вейерштрасса, касающиеся критической точки гладкой функции конечной гладкости, определено неградиентное векторное поле функции в окрестности ее критической точки и рассмотрен один критический случай устойчивости положения равновесия нелинейной системы.

3a допомогою спостережуваних величин та змінної стану динамічного процесу визначено загальне еволюційне рівняння, що узагальнює класичні звичайні диференціальні рівняння, диференціальні рівняння з частинними похідними та спадкові системи із запізненням і системи нейтрального типу. Наведено специфічні ілюстрації з використанням ліній трансмісії із зчепленням „найближчих сусідів" на межі та теорії теплопереносу у твердих тілах. Розглянуто також певну спектральну теорію для лінеаризації рівнянь.