Задача Дирихле для уравнения смешанного типа с характеристическим вырождением

ТОМ 23, №4 (2019)

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Для уравнения смешанного эллиптико-гиперболического типа с характеристическим вырождением исследована первая граничная задача в прямоугольной области. Установлен критерий единственности решения задачи. Ранее при доказательстве единственности решений краевых задач для уравнений смешанного типа использовали принцип экстремума или метод интегральных тождеств. Единственность решения данной задачи установлена на основании полноты системы собственных функций соответствующей одномерной спектральной задачи. Решение задачи построено в виде суммы ряда по системе собственных функций. При обосновании сходимости полученного ряда возникает проблема малых знаменателей более сложной структуры, чем в известных работах, относительно параметра, зависящего от длин сторон прямоугольника из гиперболической части области и показателя степени вырождения уравнения. В связи с этим установлены оценки об отделенности от нуля с соответствующей асимптотикой в случаях, когда данный параметр представляет собой натуральное, рациональное и алгебраическое иррациональное число степени два. Если данный параметр не является алгебраическим иррациональным числом степени два, то решения задачи в виде суммы ряда не существует. С помощью полученных оценок обоснована равномерная сходимость построенного ряда в классе регулярных решений при некоторых достаточных условиях относительно граничных функций. Также доказана устойчивость решения задачи относительно граничных функций в нормах пространства суммируемых с квадратом функций и в пространстве непрерывных функций.

Об авторах

Юлия Камилевна Сабитова

Стерлитамакский филиал Башкирского государственного университета

Email: ori05@mail.ru
кандидат физико-математических наук, без звания

Список литературы

  1. Келдыш М. В., "О некоторых случаях вырождения уравнений эллиптического типа на границе области", Докл. АН СССР, 77:2 (1951), 181-183
  2. Кароль И. Л., "Об одной краевой задаче для уравнения смешанного типа второго рода", Докл. АН СССР, 88:2 (1953), 197-200
  3. Исамухамедов С. С., "Краевая задача Трикоми для уравнения смешанного типа второго рода", Изв. АН УзССР. Сер. физ.-мат. наук, 1970, № 4, 9-12
  4. Крикунов Ю. М., Краевые задачи для модельных уравнений смешанного типа, Казан. гос. ун-т, Казань, 1986, 150 с.
  5. Хайруллин Р. С., "Задача Трикоми для уравнения смешанного типа второго рода в случае нормальной области", Диффер. уравн., 26:8 (1990), 1396-1407
  6. Сохадзе Р. С., "О первой краевой задаче для уравнения смешанного типа в прямоугольнике", Диффер. уравн., 19:1 (1983), 127-134
  7. Сохадзе Р. С., "Первая краевая задача для уравнения смешанного типа с весовыми условиями склеивания вдоль линии параболического вырождения", Диффер. уравн., 17:1 (1981), 150-156
  8. Сабитов К. Б., Сулейманова А. Х., "Задача Дирихле для уравнения смешанного типа второго рода в прямоугольной области", Изв. вузов. Матем., 2007, № 4, 45-53
  9. Хайруллин Р. С., "К задаче Дирихле для уравнения смешанного типа второго рода с сильным вырождением", Диффер. уравн., 49:4 (2013), 528-534
  10. Сабитов К. Б., "Задача Дирихле для уравнений смешанного типа в прямоугольной области", Докл. РАН, 413:1 (2007), 23-26
  11. Хайруллин Р. С., "О существовании решения задачи Дирихле для уравнения смешанного типа второго рода", Диффер. уравн., 53:5 (2017), 684-692
  12. Кожанов А. И., "Краевые задачи для ультрапараболических и квазиультрапараболических уравнений с меняющимся направлением эволюции", Материалы международной научной конференции «Актуальные проблемы прикладной математики и физики» Кабардино-Балкария, Нальчик, 17–21 мая 2017 г., Итоги науки и техн. Сер. Соврем. мат. и ее прил. Темат. обз., 149, ВИНИТИ РАН, М., 2018, 56-63
  13. Кожанов А. И., Потапова С. В., "Краевые задачи для двумерных по временным переменным дифференциальных уравнений нечетного порядка с меняющимся направлением эволюции", Сиб. матем. журн., 59:5 (2018), 1098-1115
  14. Егоров И. Е., "Применение модифицированного метода Галeркина к первой краевой задаче для уравнения смешанного типа", Матем. заметки СВФУ, 22:3 (2015), 3-10
  15. Егоров И. Е., Ефимова Е. С., Тихонова И. М., "Фредгольмова разрешимость первой краевой задачи для уравнения смешанного типа второго порядка со спектральным параметром", Матем. заметки СВФУ, 25:1 (2018), 15-24
  16. Сабитова Ю. К., "Краевая задача с нелокальным интегральным условием для уравнений смешанного типа с вырождением на переходной линии", Матем. заметки, 98:3 (2015), 393-406
  17. Сабитова Ю. К., "Нелокальные начально-граничные задачи для вырождающегося гиперболического уравнения", Изв. вузов. Матем., 2009, № 12, 49-58
  18. Сабитова Ю. К., "Критерий единственности решения нелокальной задачи для вырождающегося уравнения смешанного типа в прямоугольной области", Диффер. уравн., 46:8 (2010), 1205-1208
  19. Смирнов М. М., Уравнения смешанного типа, Наука, М., 1970, 296 с.
  20. Бицадзе А. В., Некоторые классы уравнений в частных производных, Наука, М., 1981, 448 с.
  21. Сабитов К. Б., К теории уравнений смешанного типа, Физматлит, М., 2014, 304 с.
  22. Арнольд В. И., "Малые знаменатели. I. Об отображениях окружности на себя", Изв. АН СССР. Сер. матем., 25:1 (1961), 21-86
  23. В. И. Арнольд, "Малые знаменатели и проблемы устойчивости движения в классической и небесной механике", УМН, 18:6(114) (1963), 91-192
  24. Келдыш М.В., "О собственных значениях и собственных функциях некоторых классов несамосопряженных уравнений", Докл. АН СССР, 77:5 (1951), 11-14
  25. Бейтмен Г., Эрдейи А., Высшие трансцендентные функции, т. 2, Функции Бесселя, функции параболического цилиндра, ортогональные многочлены, Наука, М., 1966, 296 с.
  26. Сабитов К. Б., Сафин Э. М., "Обратная задача для уравнения смешанного параболо-гиперболического типа в прямоугольной области", Изв. вузов. Матем., 2010, № 4, 55-62
  27. Хинчин А. Я., Цепные дроби, Наука, М., 1978, 112 с.
  28. Бухштаб А. А., Теория чисел, Лань, Спб., 2008, 384 с.
  29. Сабитов К. Б., Уравнения математической физики, Физматлит, М., 2013, 312 с.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

© Самарский государственный технический университет, 2019

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».