<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE root>
<article 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" xmlns:ali="http://www.niso.org/schemas/ali/1.0/" article-type="research-article" dtd-version="1.2" xml:lang="en"><front><journal-meta><journal-id journal-id-type="publisher-id">Contemporary Mathematics. Fundamental Directions</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="en">Contemporary Mathematics. Fundamental Directions</journal-title><trans-title-group xml:lang="ru"><trans-title>Современная математика. Фундаментальные направления</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn publication-format="print">2413-3639</issn><issn publication-format="electronic">2949-0618</issn><publisher><publisher-name xml:lang="en">Peoples’ Friendship University of Russia named after Patrice Lumumba (RUDN University)</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id pub-id-type="publisher-id">28871</article-id><article-id pub-id-type="doi">10.22363/2413-3639-2021-67-2-363-407</article-id><article-categories><subj-group subj-group-type="toc-heading" xml:lang="en"><subject>Articles</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="toc-heading" xml:lang="ru"><subject>Статьи</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="article-type"><subject>Research Article</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title xml:lang="en">Asymptotics of the Spectrum of Variational Problems Arising in the Theory of Fluid Oscillations</article-title><trans-title-group xml:lang="ru"><trans-title>Асимптотика спектра вариационных задач, возникающих в теории колебаний жидкости</trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author"><name-alternatives><name xml:lang="en"><surname>Suslina</surname><given-names>T. A.</given-names></name><name xml:lang="ru"><surname>Суслина</surname><given-names>Т. А.</given-names></name></name-alternatives><email>t.suslina@spbu.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff1"/></contrib></contrib-group><aff-alternatives id="aff1"><aff><institution xml:lang="en">Saint Petersburg State University</institution></aff><aff><institution xml:lang="ru">Санкт-Петербургский государственный университет</institution></aff></aff-alternatives><pub-date date-type="pub" iso-8601-date="2021-12-15" publication-format="electronic"><day>15</day><month>12</month><year>2021</year></pub-date><volume>67</volume><issue>2</issue><issue-title xml:lang="en">Dedicated to the memory of Professor N. D. Kopachevsky</issue-title><issue-title xml:lang="ru">Посвящается памяти профессора Н. Д. Копачевского</issue-title><fpage>363</fpage><lpage>407</lpage><history><date date-type="received" iso-8601-date="2021-10-23"><day>23</day><month>10</month><year>2021</year></date></history><permissions><copyright-statement xml:lang="en">Copyright ©; 2021, Contemporary Mathematics. Fundamental Directions</copyright-statement><copyright-statement xml:lang="ru">Copyright ©; 2021, Современная математика. Фундаментальные направления</copyright-statement><copyright-year>2021</copyright-year><copyright-holder xml:lang="en">Contemporary Mathematics. Fundamental Directions</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="ru">Современная математика. Фундаментальные направления</copyright-holder><ali:free_to_read xmlns:ali="http://www.niso.org/schemas/ali/1.0/"/><license><ali:license_ref xmlns:ali="http://www.niso.org/schemas/ali/1.0/">https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/deed.en</ali:license_ref></license></permissions><self-uri xlink:href="https://journals.rudn.ru/CMFD/article/view/28871">https://journals.rudn.ru/CMFD/article/view/28871</self-uri><abstract xml:lang="en"><p style="text-align: justify;">This work is a survey of results on the asymptotics of the spectrum of variational problems arising in the theory of small oscillations of a fluid in a vessel near the equilibrium position. The problems were posed by N. D. Kopachevsky in the late 1970s and cover various fluid models. The formulations of problems are given both in the form of boundary-value problems for eigenvalues in the domain <italic>Ω⊂R<sup>3</sup></italic>, which is occupied by the fluid in the equilibrium state, and in the form of variational problems on the spectrum of the ratio of quadratic forms. The common features of all the problems under consideration are the presence of an “elliptic” constraint (the Laplace equation for an ideal fluid or a homogeneous Stokes system for a viscous fluid), as well as the occurrence of the spectral parameter in the boundary condition on the free (equilibrium) surface Γ. The spectrum in the considered problems is discrete; the spectrum distribution functions have power-law asymptotics.</p></abstract><trans-abstract xml:lang="ru"><p style="text-align: justify;">Работа представляет собой обзор результатов по асимптотике спектра вариационных задач, возникающих в теории малых колебаний жидкости в сосуде вблизи положения равновесия. Задачи были поставлены Н. Д. Копачевским в конце 1970-х годов и охватывают различные модели жидкости. Постановки даются как в виде краевых задач на собственные значения в области <italic>Ω⊂R<sup>3</sup></italic>, которую занимает жидкость в положении равновесия, так и в виде вариационных задач о спектре отношения квадратичных форм. Общими чертами всех рассматриваемых задач является наличие «эллиптической» связи (уравнение Лапласа для идеальной жидкости или однородная система Стокса для вязкой жидкости), а также вхождение спектрального параметра в граничное условие на свободной (равновесной) поверхности Γ. Спектр в рассматриваемых задачах дискретен; функции распределения спектра имеют степенную асимптотику.</p></trans-abstract><funding-group/></article-meta></front><body></body><back><ref-list><ref id="B1"><label>1.</label><mixed-citation>Агранович М. С. Смешанные задачи в липшицевой области для сильно эллиптических систем 2-го порядка// Функц. анализ и его прилож. - 2011. - 45, № 2. - С. 1-22.</mixed-citation></ref><ref id="B2"><label>2.</label><mixed-citation>Агранович М. С. Соболевские пространства, их обобщения и эллиптические задачи в областях с гладкой и липшицевой границей. - М.: МЦНМО, 2013.</mixed-citation></ref><ref id="B3"><label>3.</label><mixed-citation>Бабский В. Г., Копачевский Н. Д., Мышкис А. Д., Слобожанин Л. А., Тюпцов А. Д. Гидромеханика невесомости. - М.: Наука, 1976.</mixed-citation></ref><ref id="B4"><label>4.</label><mixed-citation>Березанский Ю. М. Разложение по собственным функциям самосопряженных операторов. - Киев: Наукова думка, 1965.</mixed-citation></ref><ref id="B5"><label>5.</label><mixed-citation>Бесов О. В., Ильин В. П., Никольский С. М. Интегральные представления функций и теоремы вложения. - М.: Наука, 1975.</mixed-citation></ref><ref id="B6"><label>6.</label><mixed-citation>Бирман М. Ш., Соломяк М. З. Спектральная асимптотика негладких эллиптических операторов. I// Тр. Моск. мат. об-ва. - 1972. - № 27. - С. 3-52.</mixed-citation></ref><ref id="B7"><label>7.</label><mixed-citation>Бирман М. Ш., Соломяк М. З. Количественный анализ в теоремах вложения Соболева и приложения к спектральной теории// В сб.: «Десятая мат. школа». - Киев, 1974. - С. 5-189.</mixed-citation></ref><ref id="B8"><label>8.</label><mixed-citation>Бирман М. Ш., Соломяк М. З. Асимптотика спектра псевдодифференциальных операторов с анизотропно-однородными символами. I// Вестн. Ленингр. ун-та. - 1977. - № 13. - С. 13-21.</mixed-citation></ref><ref id="B9"><label>9.</label><mixed-citation>Бирман М. Ш., Соломяк М. З. Асимптотика спектра дифференциальных уравнений// Итоги науки и техн. Мат. анализ. - 1977. - 14. - С. 5-58.</mixed-citation></ref><ref id="B10"><label>10.</label><mixed-citation>Бирман М. Ш., Соломяк М. З. Асимптотика спектра псевдодифференциальных операторов с анизотропно-однородными символами. II// Вестн. Ленингр. ун-та. - 1979. - № 13. - С. 5-10.</mixed-citation></ref><ref id="B11"><label>11.</label><mixed-citation>Бирман М. Ш., Соломяк М. З. Асимптотика спектра вариационных задач на решениях эллиптических уравнений// Сиб. мат. ж. - 1979. - 20, № 1. - С. 3-22.</mixed-citation></ref><ref id="B12"><label>12.</label><mixed-citation>Бирман М. Ш., Соломяк М. З. Асимптотика спектра вариационных задач на решениях эллиптических систем// Зап. науч. сем. ЛОМИ. - 1982. - 115.- С. 23-39.</mixed-citation></ref><ref id="B13"><label>13.</label><mixed-citation>Бирман М. Ш., Соломяк М. З. Компактные операторы со степенной асимптотикой сингулярных чисел// Зап. науч. сем. ЛОМИ. - 1983. - 126.- С. 21-30.</mixed-citation></ref><ref id="B14"><label>14.</label><mixed-citation>Вулис И. Л., Соломяк М. З. Спектральная асимптотика вырождающейся задачи Стеклова// Вестн. Ленингр. ун-та - 1973. - № 19. - С. 262-265.</mixed-citation></ref><ref id="B15"><label>15.</label><mixed-citation>Каразеева Н. А., Соломяк М. З. Асимптотика спектра контактной задачи для эллиптических уравнений второго порядка// Пробл. мат. анализа. - 1981. - № 8. - С. 36-48.</mixed-citation></ref><ref id="B16"><label>16.</label><mixed-citation>Кожевников А. Н. Об асимптотике собственных значений и полноте корневых векторов оператора, порожденного краевой задачей с параметром в краевом условии// Докл. АН СССР. - 1971. - 200, № 6. - С. 1273-1276.</mixed-citation></ref><ref id="B17"><label>17.</label><mixed-citation>Кожевников А. Н. Спектральные задачи для псевдодифференциальных систем, эллиптических по Дуглису-Ниренбергу// Мат. сб. - 1973. - 92, № 1. - С. 60-88.</mixed-citation></ref><ref id="B18"><label>18.</label><mixed-citation>Копачевский Н. Д. Нормальные колебания системы тяжелых вязких вращающихся жидкостей// Докл. АН УССР. Сер. А. - 1978. - № 7. - С. 586-590.</mixed-citation></ref><ref id="B19"><label>19.</label><mixed-citation>Копачевский Н. Д. Малые движения и нормальные колебания системы тяжелых вязких вращающихся жидкостей. - Харьков: ФТИНТ АН УССР, Препринт 33-77. - 1978.</mixed-citation></ref><ref id="B20"><label>20.</label><mixed-citation>Копачевский Н. Д. Теория малых колебаний жидкостей с учетом сил поверхностного натяжения и вращения// Дисс. доктора физ.-мат. наук. - Харьков: ФТИНТ АН УССР, 1979.</mixed-citation></ref><ref id="B21"><label>21.</label><mixed-citation>Копачевский Н. Д., Крейн С. Г., Нго Зуй Кан. Операторные методы в линейной гидродинамике. - М.: Наука, 1989.</mixed-citation></ref><ref id="B22"><label>22.</label><mixed-citation>Лионс Ж.-Л., Мадженес Э. Неоднородные граничные задачи и их приложения. - М.: Мир, 1971.</mixed-citation></ref><ref id="B23"><label>23.</label><mixed-citation>Лукьянов В. В., Назаров А. И. Решение задачи Вентцеля для уравнения Лапласа и Гельмгольца с помощью повторных потенциалов// Зап. науч. сем. ЛОМИ. - 1998. - 250. - С. 203-218.</mixed-citation></ref><ref id="B24"><label>24.</label><mixed-citation>Михлин С. Г. Проблема минимума квадратичного функционала. - М.: Гостехиздат, 1952.</mixed-citation></ref><ref id="B25"><label>25.</label><mixed-citation>Розенблюм Г. В. Асимптотика собственных значений некоторых двумерных спектральных задач// Пробл. мат. анализа. - 1979. - 7. - С. 188-203.</mixed-citation></ref><ref id="B26"><label>26.</label><mixed-citation>Розенблюм Г. В. Частное сообщение. - 2021.</mixed-citation></ref><ref id="B27"><label>27.</label><mixed-citation>Солонников В. А., Уральцева Н. Н. Пространства Соболева// В сб.: «Избранные главы анализа и высшей алгебры». - Л.: Изд-во Ленингр. ун-та, 1981.</mixed-citation></ref><ref id="B28"><label>28.</label><mixed-citation>Суслина Т. А. Асимптотика спектра вариационных задач на решениях однородного эллиптического уравнения при наличии связей на части границы// Пробл. мат. анализа. - 1984. - № 9. - С. 84-97.</mixed-citation></ref><ref id="B29"><label>29.</label><mixed-citation>Суслина Т. А. Асимптотика спектра некоторых задач, связанных с колебаниями жидкостей// Деп. в ВИНИТИ. - 1985. - № 8058-B.</mixed-citation></ref><ref id="B30"><label>30.</label><mixed-citation>Суслина Т. А. Асимптотика спектра вариационных задач на решениях эллиптического уравнения в области с кусочно-гладкой границей// Зап. науч. сем. ЛОМИ. - 1985. - 147. - С. 179-183.</mixed-citation></ref><ref id="B31"><label>31.</label><mixed-citation>Суслина Т. А. Об асимптотике спектра некоторых задач, связанных с колебаниями жидкостей// Зап. науч. сем. ЛОМИ. - 1986. - 152. - С. 158-164.</mixed-citation></ref><ref id="B32"><label>32.</label><mixed-citation>Суслина Т. А. Асимптотика спектра двух модельных задач теории колебаний жидкостей// Тр. СПб. Мат. об-ва. - 1996. - 4. - С. 287-322.</mixed-citation></ref><ref id="B33"><label>33.</label><mixed-citation>Темам Р. Уравнения Навье-Стокса. Теория и численный анализ. - М.: Мир, 1981.</mixed-citation></ref><ref id="B34"><label>34.</label><mixed-citation>Трев Ф. Введение в теорию псевдодифференциальных операторов и интегральных операторов Фурье. Т. 1, 2. - М.: Мир, 1984.</mixed-citation></ref><ref id="B35"><label>35.</label><mixed-citation>Boutet de Monvel L. Boundary problems for pseudodifferential operators// Acta Math. - 1971. - 126.- С. 11-51.</mixed-citation></ref><ref id="B36"><label>36.</label><mixed-citation>Galkowski J., Toth J. A. Poinwise bounds for Steklov eigenfunctions// J. Geom. Anal. - 2019. - 29.- С. 142-193.</mixed-citation></ref><ref id="B37"><label>37.</label><mixed-citation>Girouard A., Polterovich I. Spectral geometry of the Steklov problem// J. Spectr. Theory - 2017. - 7, № 2. - С. 321-359.</mixed-citation></ref><ref id="B38"><label>38.</label><mixed-citation>Grubb G. Functional calculus of pseudodifferential boundary problems. - Boston: Birkha¨user, 1996.</mixed-citation></ref><ref id="B39"><label>39.</label><mixed-citation>Grubb G., Geymonat G. The essential spectrum of elliptic systems of mixed order// Math. Ann. - 1977. - 227. - С. 247-276.</mixed-citation></ref><ref id="B40"><label>40.</label><mixed-citation>Kopachevsky N. D., Krein S. G. Operator approach to linear problems of hydrodynamics. Vol. 1: Self-adjoint problems for an ideal fluid. - Basel-Boston-Berlin: Birkha¨user, 2001.</mixed-citation></ref><ref id="B41"><label>41.</label><mixed-citation>Kopachevsky N. D., Krein S. G. Operator approach to linear problems of hydrodynamics. Vol. 2: Non-selfadjoint problems for viscous fluids. - Basel-Boston-Berlin: Birkha¨user, 2003.</mixed-citation></ref><ref id="B42"><label>42.</label><mixed-citation>Maz’ya V. G., Plamenevskii B. A. The first boundary value problem for the classical equations of mathematical physics. I// Z. Anal. Anwend. - 1983. - 2, № 1. - С. 335-359.</mixed-citation></ref><ref id="B43"><label>43.</label><mixed-citation>Metivier G. Valeurs propres d’operateurs definis par la restriction de systemes variationnels a des sousespaces// J. Math. Pures Appl. - 1978. - 57, № 2. - С. 133-156.</mixed-citation></ref><ref id="B44"><label>44.</label><mixed-citation>Sandgren L. A vibration problem// Medd. Lunds Univ. Mat. Semin. - 1955. - 13.</mixed-citation></ref><ref id="B45"><label>45.</label><mixed-citation>Suslina T. A. Spectral asymptotics of variational problems with elliptic constraints in domains with piecewise smooth boundary// Russ. J. Math. Phys. - 1999. - 6, № 2. - С. 214-234.</mixed-citation></ref><ref id="B46"><label>46.</label><mixed-citation>Zhu J. Geometry and interior nodal sets of Steklov eigenfunctions// Calc. Var. Part. Differ. Equ. - 2020. - 59, № 5. - Paper No. 150.</mixed-citation></ref></ref-list></back></article>
