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Revista de Matemática Teoría y Aplicaciones

Print version ISSN 1409-2433

Rev. Mat vol.25 n.1 San José Jan./Jun. 2018

http://dx.doi.org/10.15517/rmta.v1i25.32235 

Artículos

Existencia de la solución débil de un Modelo de difusión estratificada vía un método iterativo

Existence of the weak solution for a Stratified diffusion model via an iterative method

Ricardo Cano Macías1 

Jorge Mauricio Ruiz v.2 

1Facultad de Ingeniería, Universidad de La Sabana, Chía, Colombia. E-Mail: ricardocm@unisabana.edu.co

2Departamento de Matemáticas, Universidad Nacional de Colombia, Bogotá D.C., Colombia. E Mail: jmruizv@unal.edu.co

Resumen

Se estudia la existencia y unicidad de la solución débil de un problema de difusión estratificada no lineal. Para ésto, se construye un método alternativo basado en sustituciones sucesivas de una aproximación lineal del problema original. Empleando la teoría de ecuaciones diferenciales parciales y usando inducción matemática se prueba que cada uno de los problemas lineales de la iteración tiene una única solución débil, obteniendo así, una sucesión de soluciones débiles. Finalmente, se demuestra que dicha suseción es de Cauchy y que converge a la solución débil del problema.

Palabras clave: solución débil; método iterativo; difusión no lineal

Abstract

We study the existence and uniqueness of the solution of a non-linear stratified diffusion problem. To this aim, we construct an alternative method based on successive substitutions of a linear approximation of the original problem. We use the theory of partial differential equations and mathematical induction to prove that each of the linear problems of the iteration has a unique weak solution. Finally, we prove that the sequence of weak solutions obtained is a Cauchy sequence that converges to the weak solution of the problem.

Keywords: weak solution; Iterative method; non-linear diffusion

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Agradecimientos

Los autores agradecen a los árbitros anónimos por sus valiosos comentarios y sugerencias que contribuyeron para mejorar el manuscrito.

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Recibido: 07 de Junio de 2017; Revisado: 05 de Diciembre de 2017; Aprobado: 06 de Diciembre de 2017

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