<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.3 20210610//EN" "JATS-journalpublishing1-3.dtd">
<article article-type="research-article" dtd-version="1.3" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xml:lang="ru"><front><journal-meta><journal-id journal-id-type="publisher-id">mathematics</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="ru">Вестник российских университетов. Математика</journal-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Russian Universities Reports. Mathematics</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn pub-type="ppub">2686-9667</issn><issn pub-type="epub">2782-3342</issn><publisher><publisher-name>Тамбовский государственный университет имени Г.Р. Державина</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id pub-id-type="doi">10.20310/2686-9667-2024-29-147-255-267</article-id><article-id custom-type="elpub" pub-id-type="custom">mathematics-73</article-id><article-categories><subj-group subj-group-type="heading"><subject>Research Article</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="ru"><subject>СТАТЬИ</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="en"><subject>ARTICLES</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title>Метод приближенного решения уравнений в частных производных</article-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Method of approximate solution of partial derivative equations</trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><contrib-id contrib-id-type="orcid">https://orcid.org/0000-0003-4374-4336</contrib-id><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Жуковская</surname><given-names>Татьяна Владимировна</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Zhukovskaya</surname><given-names>Tatyana V.</given-names></name></name-alternatives><email xlink:type="simple">t_zhukovskaia@mail.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><contrib-id contrib-id-type="orcid">https://orcid.org/0000-0003-4460-7608</contrib-id><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Жуковский</surname><given-names>Евгений Семенович</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Zhukovsky</surname><given-names>Evgeny S.</given-names></name></name-alternatives><email xlink:type="simple">zukovskys@mail.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-2"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><contrib-id contrib-id-type="orcid">https://orcid.org/0000-0001-8152-8357</contrib-id><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Рыбаков</surname><given-names>Михаил Анатольевич</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Rybakov</surname><given-names>Mikhail А.</given-names></name></name-alternatives><email xlink:type="simple">mixail08101987@mail.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-3"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><contrib-id contrib-id-type="orcid">https://orcid.org/0009-0001-2747-8675</contrib-id><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Трофимова</surname><given-names>Анна Сергеевна</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Trofimova</surname><given-names>Anna S.</given-names></name></name-alternatives><email xlink:type="simple">anna.trofimova.24.01.99@mail.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-2"/></contrib></contrib-group><aff-alternatives id="aff-1"><aff xml:lang="ru"><institution>ФГБОУ ВО «Тамбовский государственный технический университет»</institution><country>Россия</country></aff><aff xml:lang="en"><institution>Tambov State Technical University</institution><country>Russian Federation</country></aff></aff-alternatives><aff-alternatives id="aff-2"><aff xml:lang="ru"><institution>ФГБОУ ВО «Тамбовский государственный университет им. Г. Р. Державина»; ФГБУН «Институт проблем управления им. В. А. Трапезникова РАН»</institution><country>Россия</country></aff><aff xml:lang="en"><institution>Derzhavin Tambov State University; V. A. Trapeznikov Institute of Control Sciences, Russian Academy of Sciences</institution><country>Russian Federation</country></aff></aff-alternatives><aff-alternatives id="aff-3"><aff xml:lang="ru"><institution>ФГБОУ ВО «Тамбовский государственный университет им. Г. Р. Державина»</institution><country>Россия</country></aff><aff xml:lang="en"><institution>Derzhavin Tambov State University</institution><country>Russian Federation</country></aff></aff-alternatives><pub-date pub-type="collection"><year>2024</year></pub-date><pub-date pub-type="epub"><day>25</day><month>12</month><year>2024</year></pub-date><volume>29</volume><issue>147</issue><fpage>255</fpage><lpage>267</lpage><permissions><copyright-statement>Copyright &amp;#x00A9; Жуковская Т.В., Жуковский Е.С., Рыбаков М.А., Трофимова А.С., 2024</copyright-statement><copyright-year>2024</copyright-year><copyright-holder xml:lang="ru">Жуковская Т.В., Жуковский Е.С., Рыбаков М.А., Трофимова А.С.</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="en">Zhukovskaya T.V., Zhukovsky E.S., Rybakov M.А., Trofimova A.S.</copyright-holder><license xml:lang="ru" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.</license-p></license><license xml:lang="en" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.</license-p></license></permissions><self-uri xlink:href="https://mathematics.elpub.ru/jour/article/view/73">https://mathematics.elpub.ru/jour/article/view/73</self-uri><abstract><p>В статье рассматривается уравнение в частных производных вида    относительно неизвестной функции определенной в области пространственных переменных и при Предлагается метод нахождения приближенного решения. Рассматриваемое уравнение заменяется приближенным за счет введения оператора сдвига позволяющего заменить на каждом шаге вычислений неизвестные значения функции в правой части значениями полученными на предыдущем шаге. Идея предлагаемого метода восходит к идее метода Тонелли, известного для дифференциальных уравнений относительно функций одной переменной (с обычными, а не частными производными). Достоинствами предлагаемого метода являются простота получаемого итерационного соотношения и возможности применений к широкому классу уравнений и краевых условий. В статье получены итерационные формулы решения краевой задачи с условием Дирихле по пространственным переменным и с начальным или с краевым условием по переменной На основании предложенного метода получено приближенное решение конкретной начально-краевой задачи для уравнения теплопроводности в квадратной области.</p></abstract><trans-abstract xml:lang="en"><p>The article considers a partial differential equation of the form    with respect to an unknown function defined in a domain of spatial variables and for A method for finding an approximate solution is proposed. The equation under consideration is replaced by an approximate one by introducing the shift operator which allows replacing at each step of the calculations the unknown values of the function on the right side with the values obtained at the previous step. The idea of the proposed method goes back to the idea of the Tonelli method, known for differential equations with respect to functions of one variable (with ordinary, not partial derivatives). The advantages of the proposed method are the simplicity of the obtained iteration relation and the possibility of application to a wide class of equations and boundary conditions. In the article, iteration formulas are obtained for solving a boundary value problem with the Dirichlet condition for spatial variables and with an initial or boundary condition for the variable Based on the proposed method, an approximate solution is obtained for a specific initial-boundary value problem for the heat conductivity equation in a square domain.</p></trans-abstract><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>уравнение в частных производных</kwd><kwd>краевая задача</kwd><kwd>приближенное аналитическое решение</kwd><kwd>уравнение теплопроводности</kwd></kwd-group><kwd-group xml:lang="en"><kwd>partial differential equation</kwd><kwd>boundary value problem</kwd><kwd>approximate analytical solution</kwd><kwd>heat equation</kwd></kwd-group><funding-group><funding-statement xml:lang="ru">Исследование выполнено за счет гранта Российского научного фонда (проект № 20-11-20131, https://rscf.ru/project/23-11-45014/https://rscf.ru/project/23-11-45014/).</funding-statement><funding-statement xml:lang="en">The research was supported by the Russian Science Foundation (project no. 20-11-20131, https://rscf.ru/en/project/23-11-45014/https://rscf.ru/en/project/23-11-45014/).</funding-statement></funding-group></article-meta></front><back><ref-list><title>References</title><ref id="cit1"><label>1</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">В. С. Владимиров, Уравнения математической физики, Наука, М., 1981. [V. S. Vladimirov, Equations of Mathematical Physics, Nauka Publ., Moscow, 1981 (In Russian)].</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">В. С. Владимиров, Уравнения математической физики, Наука, М., 1981. [V. S. Vladimirov, Equations of Mathematical Physics, Nauka Publ., Moscow, 1981 (In Russian)].</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit2"><label>2</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">М. М. Лаврентьев, О некоторых некорректных задачах математической физики, Изд-во СО АН СССР, Новосибирск, 1962. [M. M. Lavrent’ev, On Some Ill-Posed Problems of Mathematical Physics, Academy of Sciences Publ., Novosibirsk, 1962 (In Russian)].</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">М. М. Лаврентьев, О некоторых некорректных задачах математической физики, Изд-во СО АН СССР, Новосибирск, 1962. [M. M. Lavrent’ev, On Some Ill-Posed Problems of Mathematical Physics, Academy of Sciences Publ., Novosibirsk, 1962 (In Russian)].</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit3"><label>3</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Л. В. Канторович, В. И. Крылов, Методы приближенного решения уравнений в частных производных, ОНТИ НКТП СССР, Главная редакция общетехнической литературы, Ленинград–Москва, 1936. [L. V. Kantorovich, V. I. Krylov, Methods of Approximate Solution of Partial Differential Equations, ONTI NKTP USSR, Main editorial board of general technical literature, Leningrad–Moscow, 1936 (In Russian)].</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Л. В. Канторович, В. И. Крылов, Методы приближенного решения уравнений в частных производных, ОНТИ НКТП СССР, Главная редакция общетехнической литературы, Ленинград–Москва, 1936. [L. V. Kantorovich, V. I. Krylov, Methods of Approximate Solution of Partial Differential Equations, ONTI NKTP USSR, Main editorial board of general technical literature, Leningrad–Moscow, 1936 (In Russian)].</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit4"><label>4</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">А. Н. Тихонов, В. Я. Арсенин, Методы решения некорректных задач, Наука, М., 1979. [A. N. Tikhonov, V. Ya. Arsenin, Methods for Solving Ill-Posed Problems, Nauka Publ., Moscow, 1979 (In Russian)].</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">А. Н. Тихонов, В. Я. Арсенин, Методы решения некорректных задач, Наука, М., 1979. [A. N. Tikhonov, V. Ya. Arsenin, Methods for Solving Ill-Posed Problems, Nauka Publ., Moscow, 1979 (In Russian)].</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit5"><label>5</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">M. Joachimiak, “Choice of the regularization parameter for the Cauchy problem for the Laplace equation”, International Journal of Numerical Methods for Heat &amp; Fluid Flow, 30:10 (2020), 4475–4492.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">M. Joachimiak, “Choice of the regularization parameter for the Cauchy problem for the Laplace equation”, International Journal of Numerical Methods for Heat &amp; Fluid Flow, 30:10 (2020), 4475–4492.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit6"><label>6</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Е. Б. Ланеев, А. В. Климишин, “О приближенном решении некорректно поставленной смешанной краевой задачи для уравнения Лапласа в цилиндрической области с однородными условиями второго рода на боковой поверхности цилиндра”, Вестник российских университетов. Математика, 29:146 (2024), 164–175. [E. B. Laneev, A. V. Klimishin, “On an approximate solution to an ill-posed mixed boundary value problem for the Laplace equation in a cylindrical domain with homogeneous conditions of the second kind on the lateral surface of the cylinder”, Vestnik rossiyskikh universitetov. Matematika = Russian Universities Reports. Mathematics, 29:146 (2024), 164–175 (In Russian)].</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Е. Б. Ланеев, А. В. Климишин, “О приближенном решении некорректно поставленной смешанной краевой задачи для уравнения Лапласа в цилиндрической области с однородными условиями второго рода на боковой поверхности цилиндра”, Вестник российских университетов. Математика, 29:146 (2024), 164–175. [E. B. Laneev, A. V. Klimishin, “On an approximate solution to an ill-posed mixed boundary value problem for the Laplace equation in a cylindrical domain with homogeneous conditions of the second kind on the lateral surface of the cylinder”, Vestnik rossiyskikh universitetov. Matematika = Russian Universities Reports. Mathematics, 29:146 (2024), 164–175 (In Russian)].</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit7"><label>7</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">В. Вазов, Дж. Форсайт, Разностные методы решения дифференциальных уравнений в частных производных, Издательство иностранной литературы, М., 1963. [V. Vazov, J. Forsythe, Difference Methods for Solving Partial Differential Equations, Foreign Literature Publishing House, Moscow, 1963 (In Russian)].</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">В. Вазов, Дж. Форсайт, Разностные методы решения дифференциальных уравнений в частных производных, Издательство иностранной литературы, М., 1963. [V. Vazov, J. Forsythe, Difference Methods for Solving Partial Differential Equations, Foreign Literature Publishing House, Moscow, 1963 (In Russian)].</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit8"><label>8</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">А. В. Родионов, “Некоторые теоретико-числовые методы решения дифференциальных уравнений в частных производных”, Чебышевский сб., 22:3 (2021), 256–297. [A. V. Rodionov, “Some number-theoretic methods for solving partial derivatives”, Chebyshevskii Sb., 22:3 (2021), 256–297 (In Russian)].</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">А. В. Родионов, “Некоторые теоретико-числовые методы решения дифференциальных уравнений в частных производных”, Чебышевский сб., 22:3 (2021), 256–297. [A. V. Rodionov, “Some number-theoretic methods for solving partial derivatives”, Chebyshevskii Sb., 22:3 (2021), 256–297 (In Russian)].</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit9"><label>9</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Н. С. Кошляков, Э. Б. Глинер, М. М. Смирнов, Уравнения в частных производных математической физики, Высшая школа, М., 1970. [N. S. Koshlyakov, E. B. Gliner, M. M. Smirnov, Partial Differential Equations of Mathematical Physics, Vysshaya Shkola Publ., Moscow, 1970 (In Russian)].</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Н. С. Кошляков, Э. Б. Глинер, М. М. Смирнов, Уравнения в частных производных математической физики, Высшая школа, М., 1970. [N. S. Koshlyakov, E. B. Gliner, M. M. Smirnov, Partial Differential Equations of Mathematical Physics, Vysshaya Shkola Publ., Moscow, 1970 (In Russian)].</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit10"><label>10</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">В. В. Провоторов, М. А. Рыбаков, “Решение начально-краевой задачи в символьном виде”, Вестник российских университетов. Математика, 28:142 (2023), 203–212. [V. V. Provotorov, M. A. Rybakov, “Solution of the initial boundary value problem in symbolic form”, Vestnik rossiyskikh universitetov. Matematika = Russian Universities Reports. Mathematics, 28:142 (2023), 203–212 (In Russian)].</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">В. В. Провоторов, М. А. Рыбаков, “Решение начально-краевой задачи в символьном виде”, Вестник российских университетов. Математика, 28:142 (2023), 203–212. [V. V. Provotorov, M. A. Rybakov, “Solution of the initial boundary value problem in symbolic form”, Vestnik rossiyskikh universitetov. Matematika = Russian Universities Reports. Mathematics, 28:142 (2023), 203–212 (In Russian)].</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit11"><label>11</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Т. В. Жуковская, Е. А. Молоканова, “Численные методы решения эволюционных функционально-дифференциальных уравнений”, Вестник Тамбовского университета. Серия: Естественные и технические науки, 17:5 (2012), 1352–1359. [T. V. Zhukovskaya, E. A. Molokanova, “Numerical methods for solution of evolutionary functional differential equations”, Vestnik Tambovskogo universiteta. Seriya Estestvennye i tekhnicheskie nauki = Tambov University Reports. Series: Natural and Technical Sciences, 17:5 (2012), 1352–1359 (In Russian)].</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Т. В. Жуковская, Е. А. Молоканова, “Численные методы решения эволюционных функционально-дифференциальных уравнений”, Вестник Тамбовского университета. Серия: Естественные и технические науки, 17:5 (2012), 1352–1359. [T. V. Zhukovskaya, E. A. Molokanova, “Numerical methods for solution of evolutionary functional differential equations”, Vestnik Tambovskogo universiteta. Seriya Estestvennye i tekhnicheskie nauki = Tambov University Reports. Series: Natural and Technical Sciences, 17:5 (2012), 1352–1359 (In Russian)].</mixed-citation></citation-alternatives></ref></ref-list><fn-group><fn fn-type="conflict"><p>The authors declare that there are no conflicts of interest present.</p></fn></fn-group></back></article>
