Операция К имеет вид (11.1.6), (11.1.7), а уравнение баланса —
(l-c)u
00
~ F
0
. (11.4.3)
Следовательно
Д(^+1/2) = ,Р
0
(1_с)-1/^+1/2. (Ц.4.4)
Легко видеть, что если за
и°
0
взята такая функция, что у нее
и°
00
=
=
/
7
о(1
— с)"
1
, то из (1.1.4.4) для всех k ^ 0 следует
Д(и*+1/2)=1.
(11.4.5)
При другом выборе
и°
0
равенство (11.4.5) имеет место при fe^ 1 и
тогда
и%
0
= F
0
(1 — с)"
1
. Значит, этот метод сводится в данном слу-
чае к простой итерации для компонент «
0п
, п^О и е„
+1
=
Яп^п,
где
<7о
=
°»
Яп
= сг(1\п\), причем max #
п
= сг (/).
Таким образом, видно, что метод сходится для нашего модельного
примера при всех 0<с< 1, что нулевая гармоника определяется
точно уже при первой итерации, а быстрота сходимости его характе-
ризуется величиной второго собственного значения задачи (она может
быть медленной при малых значениях / и значениях с, близких к еди-
нице).
Для этого метода А Ц = О (,/V); q = сг (/).
При комбинировании метода Люстерника и метода балансных мно-
жителей видим, что результатом как одной, так и другой операции яв-
ляется точное восстановление лишь нулевой гармоники. Следователь-
но,
при последовательном их применении одна из операций сработает
впустую.
Т. А. Гермогеновой [59, 60] развит метод с мультипликативными
поправками, выбираемыми из некоторого задаваемого множества функ-
ций. Изложим этот метод для самосопряженного уравнения (5.1.23).
Пусть u
k
+
l/2
(х, Q) получена в результате операции /С. Положим
^+
х
(х, Q)^b
k
(х) u
k
+
{
/
2
(х,Я), где функция b
k
(х) выбирается так, чтобы
минимизировать функционал (5.1.25), Простые итерации сходятся в
норме [ ], порожденной функционалом (5.1.25), а поправки Ь
к
могут
только уменьшить значение этого функционала. Следовательно, после-
довательность и
к
+
г
сходится к точному решению. Уравнение Эйлера
для b
k
будет уравнением в частных производных с коэффициентами,
зависящими от u
k
+
l
i
2
\ на границе области задается косая производная.
Этот нелинейный метод близок к методу Л. В. Канторовича [89], но
отличается от последнего тем, что единственная базисная функция, по
которой идет разложение, сама образуется в процессе итераций.
На примере плоской задачи в слое 0 < х < Я для уравнения
1
-^/jL/^
+ a^cfudii+F^ii) (11.4.6)
дх дх J
изложим предложенную В. И. Лебедевым модификацию метода, в ко-
торой определяется функция v
k
(х) = Ь
к
(х) — 1. Поскольку b
k
->•1
и и
к
+
1
/
2
— и
к
-^0 при k ~^оо, то, по-видимому, целесообразнее ис-
кать аддитивную поправку v
k
к единице, стремящуюся к нулю при
k -^оо. Тогда ошибки, возникающие от округлений и от погрешности
349