Корректность краевых задач для сингулярных параболических уравнений с меняющимся направлением эволюции тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.01.02, кандидат физико-математических наук Туласынов, Михаил Станиславович
- Специальность ВАК РФ01.01.02
- Количество страниц 99
Оглавление диссертации кандидат физико-математических наук Туласынов, Михаил Станиславович
ВВЕДЕНИЕ.
I. ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ СВЕДЕНИЯ
§1.1 Пространства Гельдера.
§1.2 Некоторые сведения из теории сингулярных интегральных уравнений.
§1.3 Некоторые интегро-дифференциальные формулы.
II. КОРРЕКТНОСТЬ КРАЕВЫХ ЗАДАЧ ДЛЯ СИНГУЛЯРНЫХ ПАРАБОЛИЧЕСКИХ УРАВНЕНИЙ С МЕНЯЮЩИМСЯ НАПРАВЛЕНИЕМ ЭВОЛЮЦИИ С ПРОИЗВОЛЬНОЙ МАТРИЦЕЙ УСЛОВИЯ СКЛЕИВАНИЯ С ПОСТОЯННЫМИ КОМПОНЕНТАМИ
§2.1 Краевая задача для уравнения ut sgnx = и^ + —их с произвольной в бесконечной полосе.
2.1.1. Единственность решения задачи 1.
2.1.2. Существование решения задачи 1.
§2.2 Безусловная разрешимость.
§2.3 Краевая задача в ограниченной области.
2.3.1. Существование решения задачи 2.
III. КОРРЕКТНОСТЬ КРАЕВЫХ ЗАДАЧ ПАРАБОЛИЧЕСКИХ УРАВНЕНИЙ С МЕНЯЮЩИМСЯ НАПРАВЛЕНИЕМ ЭВОЛЮЦИИ С ПОЛНОЙ МАТРИЦЕЙ УСЛОВИЯМИ СКЛЕИВАНИЯ С
ПЕРЕМЕННЫМИ КОМПОНЕНТАМИ
3.1. Единственность решения задачи 3.
3.2. Существование решения задачи 3.
Рекомендованный список диссертаций по специальности «Дифференциальные уравнения», 01.01.02 шифр ВАК
Гладкость решений краевых задач для параболических уравнений с меняющимся направлением эволюции2007 год, кандидат физико-математических наук Пинигина, Нюргуяна Романовна
Классы корректности краевых задач для параболических уравнений с меняющимся направлением эволюции2000 год, доктор физико-математических наук Попов, Сергей Вячеславович
Разрешимость краевых задач для 2n-параболических уравнений с меняющимся направлением эволюции2007 год, кандидат физико-математических наук Потапова, Саргылана Викторовна
Краевые задачи для параболических уравнений с разрывными коэффициентами2010 год, кандидат физико-математических наук Шарин, Евгений Федорович
Стационарный метод Галеркина для неклассических уравнений с меняющимся направлением времени.2019 год, кандидат наук Ефимова Елена Сергеевна
Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Корректность краевых задач для сингулярных параболических уравнений с меняющимся направлением эволюции»
Краевые задачи для уравнений с меняющимся направлением эволюции стали предметом изучения в теории уравнений в частных производных давно. Одними из первых работ, посвященных параболическим уравнениям с меняющимся направлением времени, были работы французского математика М. Жевре ([24, 25]) в 1913-1914 гг. К ним относится также ряд эволюционных уравнений, тип которых зависит от самого искомого решения. j
В настоящее время наиболее разработана теория краевых задач для уравнений, тип которых меняется в рассматриваемой области при переходе через заданные линии(поверхности) или при достижении граничных точек. Это, прежде всего, линейные уравнения смешанного типа, исследования которых начались с работ Ф. Трикоми, С. Геллерстедта, Ф.И. Франкля. Последним были обнаружены важные приложения задачи Трикоми и других родственных ей задач в трансзвуковой газодинамике. Это, в частности, стало причиной возникновения широкого фронта исследований в этом направлении, образования больших научных групп.
В нашей стране наиболее существенное влияние в этом направлении оказали работы А.В. Бицадзе [7], И.Н. Векуа [10], В.Н. Монахова [49], С.А. Терсенова [87-91], Т.Н. Зеленяка [6, 26, 27] , А.П. Солдатова [84-85], Т.Ш. Кальменова [28] и их научных школ. Общая теория краевых задач для уравнений смешанного типа с произвольными коэффициентами и многообразием смены типа была предметом исследования В.Н. Врагова [11— 14], Г. Д. Каратопраклиева [29, 30], А.Г. Кузьмина [41], А.И. Кожанова [14, 39, 40], С.Г. Пяткова [14, 80-83], И.Е. Егорова [16-23], А.Г. Подгаева [62-64] и других авторов.
Большое число работ посвящено изучению линейных уравнений с меняющимся направлением эволюции. Простейшей моделью является уравнение utsgnx + Lu = f(x), (0.1.1) где L - эллиптический оператор второго порядка. Данное уравнение при х ^ О является параболическим, однако для него задача Коши с данными при t = 0 не корректна. Теория разрешимости краевых задач для линейных модельных уравнений такого вида построена в работах С.А. Терсенова [87-91], С.В. Попова [65-79], И.Е. Егорова [16-23], А.А. Керефова [32-33], Н.В. Кислова [35-38], С.Г. Пяткова [14, 80-83], В.В. Катышева [31], Х.Х. Ахмедова [3], М.С. Боуенди, П. Грисварда [4], К.Д. Пагани, Г. Таленти [54-57], О. Арены [1,2] и других авторов. Качественные свойства этих уравнений оказались такими, что в классах типа W^ решение существует и единственно. Но более гладкие решения существуют только при условиях выполнения конечного числа связей интегрального характера между входными данными. Отметим, что С.А. Терсенов изучал эти задачи для уравнений с меняющимся направлением эволюции в гельдеровских классах функций, сводил их разрешимость к разрешимости сингулярного интегрального уравнения и эти связи (условия разрешимости) выписывал в явном виде.
В представляемой работе рассматривается случай, когда L З2 к д эллиптическии оператор второго порядка с оператором Бесселя Вк = —г- н---. дх х дх
Данное уравнение (0.1.1) при х^О является параболическим, причем на прямой х = 0 коэффициент при производной по х имеет особенность. Рассматривается случай условий склеивания с полной матрицей с постоянными или переменными коэффициентами, более того, находится зависимость показателей гельдеровских пространств от весовых функций склеивания.
В уравнениях с неявным изменением эволюции (нелинейный случай) возможности еще более разнообразны, сама постановка задачи зависит от входных данных. Так, в модельном уравнении типа Хопфа utu — иа = 0 смена направления параболичности происходит там, где решение и{х, t) меняет знак. О.Б. Бочаров [9] показал разрешимость задачи Дирихле для этого уравнения, когда начальные данные разных знаков задаются при t = 0,t-T. Проблеме существования развитого пограничного слоя с возвратным течением в рамках модели Прандтля и изучению структуры этого течения за точкой отрыва для уравнения ut sgnх - л/Нмхг = /(*> 0 посвящены последние работы ^ В.Н.
Монахова и С.Г. Пяткова [80-83].
Интерес к нелинейным уравнениям с меняющимся направлением эволюции был инициирован статьями Н.Н. Яненко, В.А. Новикова [92-94], Т.И. Зеленяка [26, 27], где они пришли к выводу, что эти уравнения должны быть основой построения строгой модели автоколебательных и турбулентных течений. Изучению этих уравнений посвящены работы многих авторов: B.C. Белоносова [6], П.И. Плотникова [61], А.И. Подгаева[63, 64], С.Г. Пяткова [8083], М.М. Лаврентьева [42-45] и других. Подробная библиография и ряд результатов содержится книге Н.А. Ларькина, В.А. Новикова, Н.Н. Яненко [94].
Опишем основные области применения полученных результатов. Прежде всего - это краевые задачи для уравнений смешанного типа. Другая область приложений — краевые задачи с меняющимся направлением времени, в класс которых входят так называемые кинетические уравнения, описывающие диффузионные процессы, хаотичное броуновское движение частиц, перенос нейтронов, рассеивание электронов и многие другие процессы в физике. Полученные результаты также могут послужить основой при постановке и исследовании новых краевых задач.
Данная работа посвящена исследованию корректности краевых задач для сингулярных параболических уравнений с меняющимся направлением эволюции. В соответствии с этим в работе были поставлены следующие основные задачи - исследование качественных свойств решений краевых задач для сингулярных параболических уравнений с меняющимся направлением эволюции в случае условий склеивания с полной матрицей, включая условия с переменными коэффициентами.
В диссертации использованы методы теории дифференциальных уравнений параболического типа, теории функций и теории интегральных уравнений, в частности, метод потенциалов, с помощью которых краевая задача приводится к решению некоторых интегральных уравнений. Отметим в этом отношении монографии Н.Ф. Гахова (1963), Н.И. Мусхелишвили (1962), а также В.Н. Монахова (1977), С.А. Терсенова (1985).
Первая глава носит вспомогательный характер и состоит из трех параграфов. В §1.1 даны определения и некоторые свойствам гельдеровских пространств. В §1.2 приводятся некоторые важные сведения из теории интегральных уравнений. В §1.3 приводятся некоторые интегро-дифференциальные тождества, которые в дальнейшем используются во второй главе.
Вторая глава посвящена исследованию краевых задач для сингулярных параболических уравнений с произвольной матрицей условия склеивания с постоянными компонентами. В §2.1 в области Q = (0 < |х| < оо) х (О, Г) рассмотрено сингулярное параболическое уравнение с меняющимся направлением эволюции
Ищется ограниченное решение уравнения (0.1.2) из пространства
2 !+г,1+
Гёльдера Нк 2 (Q) ( / е N, у е (0, 1)), которое удовлетворяет начальным условиям к ut sgnХ = иях+-их,
0.1.2) X где < 1. и(х, 0) = срх{х), х > 0, и{х, Т) = (р2{х), х < 0,
0.1.3) и условиям склеивания
0.1.4)
Предполагается что матрица А = \
11 "12
4^21 ^22 У является невырожденной, т.е.
6zua22 - а12я21 Ф 0. (0.1.5)
В противном случае поставленная задача распадется на две независимые подзадачи. Действительно, вырожденность матрицы А влечет за собой существование связи между и(-0, t) и ux(-0,t), и тогда в области
Q~ = (-оо, 0) х (О, Т) возникает независимая подзадача.
Результатом настоящего параграфа является явное описание 21 условий разрешимости краевой задачи (0.1.2)—(0.1.4). При этом показано, что разрешимость краевой задачи (0.1.2)—(0.1.4) при ап = 0 сводится к разрешимости сингулярного интегрального уравнения, иначе — к разрешимости неоднородного уравнения Фредгольма.
Если полученные условия разрешимости обозначить в следующем виде:
LX&, <р2) = 0, 5 = 1, 2, .,2/, (0.1.6) где Ls - вполне определенные линейные интегральные операторы относительно начальных данных (рх и ср2, то основной 'результат данного параграфа формулируется в виде следующих теорем: Теорема 2.1. Пусть
1. 0, +оо) и (р2{х)^Н2к!+г(-оо, 0) (/ е N, Ге(0, 1));
2. выполнены условия а12 Ф 0, апа22+апа21> 0, аиа21< 0, а12а22< 0 и апа22 ~ а\га2\ ф 0 •
Тогда при выполнении 21 условий вида (0.1.6) существует единственное
2/+/, ( . решение краевой задачи (0.1.2)-(0.1.4) из пространства Нк 2 (<2). Теорема 2.2. Пусть
1. (Р\(х) е Нк1+Г(0, + со) и (p2(x)eH2kl+r(-cx>, 0) (7eN,0<^<l);
2. in — наименьшее целое положительное число такое, что:
171 yyl в + а~ — +1>0, —~в>0, J3 = min(2-т + 2в, т-2а-2в)>0, л 1 а,, cos 7WC — а99 Аг + 1 и = —arctg—-—, а =-; л" afnsin^a 2
3. выполнены условия я12 =0, <яп<я22 > а\\аг\ — 0 > aua22 ^ ®' ® < У < Р • Тогда при выполнении 21 условий вида (0.1.6) существует единственное
21+у, 1+- , ч решение краевой задачи (0.1.2)—(0.1.4) из пространства Нк 2 (Q).
Замечание 2.1. Найденное в теореме 2.2 решение краевой задачи (0.1.2) -(0.1.4) будет принадлежать пространству
21+Р, лД
1. Нк 2(0, если р<у< 1;
21+Р-2е, lJ--e.
2. Нк 2 (Q) (s - сколь угодно малая положительная постоянная), если у — Р.
В §2.2 в области Q = (0 < |х| < оо)х (0, Т) рассмотрено сингулярное параболическое уравнение с меняющимся направлением эволюции (0.1.2). параграф разбит на две части. В первой части решение уравнения (0.1.2) данного параграфа ищется из пространства Нк ' 2 (Q) Г) С2'1 (Q), 0 < у < 1, во г, второй части — из более широкого пространства Нк' 2 (<2) П С2'1 (<2), 0 < у < 1, которые удовлетворяют условиям (0.1.3) и (0.1.4). В первом случае даются два необходимых и достаточных условия разрешимости задачи (0.1.2)-(0.1.4). Во втором случае при к = 0 показана безусловная разрешимость краевой задачи (0.1.2)—(0.1.4).
Доказаны следующие теоремы: Теорема 2.3. Пусть
1. + оо) и <р2{х)еН^(-00, 0) (0<г<1);
2. аиа22 + апа2Х > 0, ахха2х < 0, аХ2а22 < 0 и апа22 — аХ2а2Х Ф 0.
Тогда при выполнении двух условий (0.1.6) существует единственное решение краевой задачи (0.1.2)-(0.1.4) из пространства Нк 2 (0)Г\С21 (Q). Теорема 2.4. Пусть
1. ^(х)еС[0, + оо;пЖ2(0, + оо) и ^2(х)еС[-оо50;пЖ2(0, + оо), q = 2
2-у
2. выполнены условия ап=0, апа22> 0, апа2Х< 0, апа22Ф 0 и 0 <у</3,
1 а,
Р = min(2<9, 1 - 20) и в = -arctg л- а22
3. при а12^0 выполнены условия аиа22 + а12а21 > 0, апа21< 0, апа22< 0, Тогда существует единственное решение краевой задачи (0.1.2)-(0.1.4) из у I пространства Н0'2 (Q) П С2'1 (Q).
Замечание 2.2. Если я12 =0 и @<у<\, то найденное в теореме 2.4 решение краевой задачи (0.1.2)-(0.1.4) будет принадлежать пространству
Hq 2 (Q) П С2'1 (Q), где £ - сколь угодно малая положительная постоянная.
В §2.3 в конечной области Q = (0 < |х| < 1)х (0,Г) рассмотрено уравнение (0.1.2). Решение уравнения (0.1.2) ищется из пространства Гёльдера
21+у, /+—
Нк 2 (Q), которое удовлетворяет начальным условиям и{х, 0) = (рх (х), х > 0, и(х, Т) = (р2 (х), х<0, (0 17) и{ 1, t) = u{-\, 0 = 0, и условиям склеивания (0.1.4).
Основными результатами данного параграфа являются следующие теоремы:
Теорема 2.5. Пусть
1. функции <px(t) б 0, оо), (p2{t) е tff+'(-00, 0) (/ е N, г е (О, 1)) и выполнены условия согласования .0^,(1) = D].s(p2{-\)- 0 (s = 0, 1, ., /);
2. выполнены условия аХ2Ф 0, ахха22+ах2а2х> 0, апа21<0, а12я22<0 и
Тогда при выполнении 21 условий вида (0.1.6) существует единственное решение (0.1.2), (0.1.4), (0.1.7) из пространства Нк 2 (Q). Теорема 2.6. Пусть
1. (рх(*) е Н2к!+Г(0, + оо), срг(х) е Hl1+r(-00, 0) (/ g N, 0 < у < 1) и выполнены условия согласования D2stpx(l) = D2s(p2(-l) - 0 (s = 0, 1, ., /);
2. т - наименьшее целое положительное число такое, что:
6 + а- — +1>0, — ~6>0, (5 = min(2 -т + 26, т-2а- 26) > 0,
1 ап cos па —а^ к + 1
6 = —arctg—-:-—, а =-; п ах j sin па 2
3. выполнены условия ап =0, ахха22 > 0, ахха2х < 0, ахха22 Ф 0, 0 <у < (5. Тогда при выполнении 21 условий вида (0.1.6) существует единственное
21+г, / ч решение (0.1.2), (0.1.4), (0.1.7) из пространства Нк 2 (Q).
Замечание 2.3. Найденное в теореме 2.6 решение (0.1.2), (0.1.4), (0.1.7) будет принадлежать пространству
21+р, 1+Р
1. Нк 2 (Q), если J3<r< 1;
2l+p-2e, l+£--e
2. Hk 2 (Q) (s — сколь угодно малая положительная постоянная), если у = р.
Третья глава посвящена исследованию краевых задач для параболических уравнений с меняющимся направлением эволюции с полной i матрицей условия склеивания с переменными компонентами. В области
Q = (0 < |x| < со) x (О, Т) рассмотрено модельное параболическое уравнение с меняющимся направлением эволюции utsgnx = uxx. (0.1.8)
Ищется ограниченное решение уравнения (0.1.8) из пространства
Гёльдера Н0 2 (Q) ( / eN, у е (0, 1)), которое удовлетворяет начальным условиям и(х, 0) = <р(х), х > 0, и(х, Т) = <р(х), х < 0 (0.1.9) и условиям склеивания f и{-о, о ^ f яц(о «i2(0Y м(+0' о N
Dxu(—0, t)
21 (0 «22 (О,
0<t<T,
0.1.10) где ац - заданные непрерывно дифференцируемые функции до / — 1 порядка включительно.
Предполагается что матрица А =
1 1 (0 «12 (0 является невырожденной
21 (0 «22(0, при любом значении t из промежутка [0, Г], т.е.
11 (0*22 (0 - «12 (0«21 (0*0. (0.1.11) Результатом настоящего параграфа является явное описание 21 условий разрешимости краевой задачи (0.1.8)—(0.1.10). При этом показано, как и во второй главе, что разрешимость краевой задачи (0.1.8)-(0.1.10) ап = 0 сводится к разрешимости сингулярного интегрального уравнения, иначе - к разрешимости неоднород-ного уравнения Фредгольма.
Основной результат данного параграфа формулируется в виде следующей теоремы:
Теорема 3.1. Пусть 1. ^(х)бЯ02/^(0, +оо) и ср2{х) е Н1'+у{—со, 0) (/eN, Ге(0, 1));
2. при al2(t) = 0, V/e[0, T] выполнены условия au(t)a22(t) > О, an{t)a2X{t)< О, a'n{t)a22{t) +an{t)a'22{t)<Q, an{t)a22(t) Ф 0, 0<y<fi,
Р = min(l-20, 20), где 0 = п a22(t)
3. при al2(t)^ 0 V7e[0, Т] выполнены условия ! 22 (О + «12(0a2i(0 >
О + ^КЛО)^0- и at au(t)a22(t)-an(t)a21(t)*0.
Тогда при выполнении 21 условий (0.1.6) существует единственное решение
21+у, I. . краевой задачи (0.1.8)-(0.1.10) из пространства Н0 2 (Q).
Замечание 3.1 Найденное в вышеуказанной теореме 3.1 решение краевой задачи (0.1.8) - (0.1.10) при an(t) = 0 будет принадлежать пространству
1. H0'+/3'!+2(Q),QCrh Р<у< 1;
2l+y-2s, 1+--S
2. Н0 2 (Q) (s — сколь угодно малая положительная постоянная), если у = min(l - 20, 20).
Апробация работы. Результаты диссертационной работы докладывались и неоднократно обсуждались на семинарах «Уравнения с меняющимся направлением эволюции» (ИМИ ЯГУ, Якутск, руководитель профессор С.В. Попов), «Неклассические задачи математической физики» (ИМ СО РАН, Новосибирск, руководитель профессор А.И. Кожанов), на Всероссийской научной конференции «Информационные технологии в науке, образовании и экономике» (Якутск: 2003, 2005), на Лаврентьевских чтениях Республики Саха (Якутия) (Якутск, 2002—2008), на Республиканской научной конференции «Математика. Информатика. Образование.», посвященной 25-летию математическиго факультета ЯГУ (Якутск, ноябрь 2002), на Всероссийской школе-семинаре для студентов, аспирантов, молодых ученых и специалистов «Математическое моделирование развития Северных территорий в условиях рынка» (Якутск: 2004-2008), на IV-V Международной конференции по математическому моделированию (Якутск: 2004, 2007), на Всероссийской научной конференция с международным участием «Математические моделирование и краевые задачи» (Самара, май 2008 г.) и на Международной научной конференции «Современные проблемы математического моделирования и вычислительных технологий — 2008» (Красноярск, август 2008).
Публикации. Основные результаты диссертации опубликованы в 19 работах, 9 статьях в научных журналах и сборниках, а также отражены в 10 тезисах докладов [95-113].
Работа частично поддержана конкурсом грантов по фундаментальным исследованиям в области математики Министерства образования РФ по программе «Университеты России»: в 2002-03 г.г. (УР.04.01.048), в 2004 г. (УР.04.01.047), ведомственной научной программой «Развитие научного потенциала высшей школы»: раздел 2. «Университеты России» (№ 2047-05); раздел 3.3 (проект 8427) в 2005 г.
Работа поддержана Федеральным агентством по науке и инновациям программой "Проведение научных исследований молодыми учеными" (2006-РИ-19.0/001/711, IV очередь) за 2006 г. стажировкой в Институт математики имени C.JI. Соболева СО РАН (Новосибирск).
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения и списка литературы. Общий объем составляет 99 страниц. Список цитируемой литературы содержит 113 наименований. Формулы в главе нумеруются тремя натуральными числами, первое из которых указывает на номер главы, второе - на номер параграфа, третье — на номер формулы.
Похожие диссертационные работы по специальности «Дифференциальные уравнения», 01.01.02 шифр ВАК
О разрешимости краевых задач для уравнения Лаврентьева-Бицадзе со смешанными граничными условиями2013 год, доктор физико-математических наук Моисеев, Тихон Евгеньевич
Нелокальные краевые задачи для модельных уравнений смешанного и гиперболического типов2009 год, кандидат физико-математических наук Кузнецова, Ирина Анатольевна
Метод энергетических оценок в задачах о разрушении решений нелинейных уравнений псевдопараболического типа2005 год, доктор физико-математических наук Корпусов, Максим Олегович
Некоторые обратные коэффициентные задачи для моделей популяционной динамики2013 год, кандидат наук Чурбанов, Дмитрий Владимирович
Вопросы общей теории функционально-дифференциальных уравнений1984 год, доктор физико-математических наук Максимов, Владимир Петрович
Заключение диссертации по теме «Дифференциальные уравнения», Туласынов, Михаил Станиславович
Основные результаты, которые выносятся на защиту:
- исследованы вопросы корректности постановки и гладкости решений краевых задач для сингулярного параболического уравнения с меняющимся направлением эволюции с полной матрицей условий склеивания с постоянными коэффициентами;
- исследованы вопросы корректности постановки и гладкости решения краевой задачи для модельного параболического уравнения с меняющимся направлением эволюции с полной матрицей условий склеивания с переменными коэффициентами.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Данная диссертация посвящена теории краевых задач для параболических уравнений с меняющимся направлением эволюции с и условиями склеивания. Простейшей моделью является уравнение g{x)ut +Lu = f, (4.1) где g-(x) меняет знак при переходе через точку х = 0, a L - строго эллиптический оператор или эллиптический оператор с операторам Бесселя.
Теория разрешимости краевых задач для линейных моделей подобных уравнений, как отмечалось, была построена в работах С.А. Терсенова, И.Е. Егорова, С.Г. Пяткова, Н.В. Кислова, И.М. Петрушко, С.В. Попова, М.С. Боуенди, П. Грисварда, К.Д. Таленти, О. Арены и других авторов.
Главной задачей данной работы является исследование разрешимости rP.Z для уравнения (4.1) в классах Гельдера Нк 2. Найдены необходимые и достаточные условия в терминах интегральных операторов от входных начальных данных (теоремы 2.1-2.6 и 3.1).
Анализ результатов.
В главе II исследуются линейные сингулярные параболические уравнения с меняющимся направлением эволюции вида (4.1) в бесконечной полосе Q - (-со, со) х (О, Т) и конечной области Q = {~ 1, 1)х(0, Г) с полной матрицей условий склеивания с постоянными компонентами на х = 0. Эти условия склеивания заданы при помощи матрицы А = Ч а2\ а22 J
Найдены достаточные условия единственности решения при выполнении условий аиа22 + апа21 > 0, апа21 < 0, а12а22 < 0.
Для всех поставленных краевых задач этой главы, показано, что характерную роль играет компонента аи матрицы А. При <я12 = О, разрешимость этих краевых задач сводятся к разрешимости интегральных сингулярных уравнений, а при а12 ^ О к разрешимости неоднородного уравнения Фредгольма второго рода.
Выписаны условия ортогональности (разрешимости) для решений поставленных краевых задач из пространства Нк 2 в явном виде.
В главе III исследуются линейные параболические уравнения с меняющимся направлением эволюции вида (4.1) в бесконечной полосе Q = (-оо, оо) х (О, Т) и конечной полосе Q = (— 1, 1)х(0, Т) с условиями склеивания на л; = 0. Эти общие условия склеивания заданы при помощи ( an(t) я^Л матрицы А —
V«2l(0 а22 (0)
Для поставленной краевой задачи данной главы, показано, что характерную роль также играет компонента ап (t) матрицы А. При а12 (t) = О разрешимость этих краевых задач сводится к разрешимости интегральных сингулярных уравнений, иначе - к разрешимости неоднородного уравнения Фредгольма второго рода.
Список литературы диссертационного исследования кандидат физико-математических наук Туласынов, Михаил Станиславович, 2008 год
1. Arena О. On a degenerate elliptic-parabolic equation // Communications Part. Equat. 1978. V.3, №11. P.l007-1040.
2. Arena O. On a singular parabolic equation related to axially symmetric heat potentials // Ann. mat. Рига ed appl. 1975. V.105, №4. P.347-393.
3. Ахмедов X.X. О некоторых краевых задачах для уравнений параболического типа с меняющимся направлением времени: Дисс. . канд. физ.-мат. наук: 01.01.02. Новосибирск, 1989. 98 с.
4. Baouendi M.S., Grisvard P. Sur equation d'evolution changeante de type // J. Funct. Anal. 1968. №3. P. 352-367.
5. Бейтмен Г., Эрдейи А. Таблицы интегральных преобразований. Т.2. Преобразование Бесселя. Интегралы специальных функций М.: «Наука», 1970. 327 с.
6. Белоносов B.C., Зеленяк Т.И. Нелокальные проблемы в теории квазилинейных параболических уравнений. Новосибирск: изд-во НГУ, 1975. 156 с.
7. Бицадзе А.В. Уравнения смешанного типа. М.: Изд-во АН СССР, 1959.
8. Bothe W. Die Streneabsorption der electdonenstrahlen // Z. Phys., 1929. V.5. P.101-178.
9. Бочаров О.Б. О первой краевой задаче для уравнения теплопроводности со знакопеременным коэффициентом // Динамика сплошной среды: Сб. научн. тр. / СО РАН СССР. Ин-т гидродинамики, 1978. Вып. 37. С.27-39.
10. Векуа Н.П. Системы сингулярных интегральных уравнений. М.:«Наука», 1968.380 с.
11. Врагов В.Н. К теории краевых задач для уравнкений смешанного типа // Дифференц. уравнения. 1977. Т.13, № 6, С.1098-1105.
12. Врагов В.Н. О постановке и разрешимости краевых задач для уравнений смешанно-составного типа высокого порядка // Математический анализ и смежные вопросы математики. Новосибирск: Наука, 1978, С.5-13.
13. Врагов В.Н. Краевые задачи для неклассических уравнений математической физики. Новосибирск: Новосибирский госуниверситет. 1983. 84 с.
14. Vragov V.N., Kozhanov A.I., Pyatkov S.G. and Glazatov S.N. On the theory of nonclassical equations of mathematical physics // Conditionally well-posed problems. Moscow. Utrecht: TVP/TSP, 1993. P.229-321.
15. Гахов Ф.Д. Краевые задачи. M.: «Наука», 1977. 640 с.
16. Егоров И. Е. Об одной краевой задаче для системы сингулярных параболических уравнений // Динамика сплошной среды / Ин-т гидродинамики СО АН СССР. Новосибирск, 1973. вып. 14. С.100-105.
17. Егоров И. Е. О первой краевой задаче для одного параболического уравнения // Сиб. мат. журнал. 1977. Т. 18, №1. С.220-224.
18. Егоров И.Е. Краевые задачи для уравнений высокого порядка и с меняющимся направлением времени // Докл. АН СССР. 1988. Т.303, № 6. С.1301—1304.
19. Егоров И.Е. Федоров В.Е. Неклассические уравнения математической физики высокого порядка. Новосибирск: Изд-во ВЦ СО РАН, 1995. 133 с.
20. Егоров И.Е. Нелокальные краевые задачи для дифференциально-операторного уравнения смешанного типа // Ученые записки ЯГУ, 1994. Сер.: матем., физ. С.18-24.
21. Egorov I.E. On smoothness of solution to a nonlocal boundary value problem for an operator-differential equation with variable time direction // Мат. заметки ЯГУ. 1995. T.2, №1. C.98-104.
22. Egorov I.E. On one boundary value problem for an equation with varying time direction // Мат. заметки ЯГУ. 1998, T.5, №2. C.77-84.
23. Gevrey M. Sur les equations aux derivees partielles du type parabolique // J. DeMath., 1913. V.10, №6. P. 105-148.
24. Gevrey M. Sur les equations aux derivees partielles du type parabolique // J. Math. Appl., 1914. Ch.4. P. 105-137.
25. Зеленяк Т.И. Об одном уравнении со знакопеременным коэффициентом диффузии // Матем. проблемы химии. Новосибирск, 1975, 4.1. С.111-115.
26. Зеленяк Т.И., Новиков В.А., Яненко Н.Н. О свойствах решений нелинейных уравнений с меняющимся направлением эволюции // Численные методы механики сплошной среды. Новосибирск: ВЦ СО АН СССР, 1974. Т.5, №4. С.35-47.
27. Кальменов Т.Ш. О спектре задачи Трикоми для уравнения Лаврентьева-Бицадзе //Дифференц. уравнения. 1977. Т.13, №8. С.1418-1425.
28. Каратопраклиева М. Г. К теории уравнений смешанного типа с разрывными коэффициентами // Дифференц. уравнения. 1987. Т.23, №1. С.102-113.
29. Karatoprakliev G.D. A nonlocal boundary-value problem for equation of mixed type in unbounded domain // Докл. Болг. АН, 2000. T.53, №5. С.9-10.
30. Катышев В.В. Об одном уравнении эллиптико-параболического типа // Краевые задачи для нелинейного уравнений. Новосибирск: ИМ СО РАН, 1982. С.130-133.
31. Керефов А.А. Нелокальные краевые задачи для параболических уравнений // Дифференц. уравнения. 1979. Т. 15, №1. С.74-78.
32. Керефов А.А. К задачам к континуальной производной в граничных условиях для параболического уравнения // Укр. мат. Журнал. 1999. Т.51, С.305-313.
33. Киприянов И. А., Катрахов В. В., Ляпин В. М., О краевых задачах в областях общего вида для сингулярных параболических систем уравнений //Докл. АН СССР. 1976. Т.230, № 6. С.1271-1274.
34. Кислов Н.В., Пулькин И.С. Краевая задача с обобщенными условиями склейки // Вестник МЭИ. 2000. №6. С.77-89.
35. Кислов Н.В., Пулькин И.С. О существовании и единственности слабого решения задачи Жевре с обобщенными условиями склейки // Вестник МЭИ. 2002. №6. С.88-92.
36. Кислов Н.В. Червяков А.В. Краевая задача с меняющимся направлением времени // Вестник МЭИ. 2002. №6. С.62-67.
37. Кислов Н.В. Червяков А.В. Об одной краевой задаче с меняющимся направлением времени // Вестник МЭИ. 2002. №6. С.67-74.
38. Кожанов А.И., Ларькин Н.А. О разрешимости краевых задач для волнового уравнения с нелинейной диссипацией в нецилиндрических областях // Сиб. мат. журнал. 2001. Т.42, №6. С.1278-1299.
39. Кожанов А.И. Существование регулярных решений первой краевой задачи для одного класса уравнений соболевского типа переменного направления // Мат. заметки ЯГУ. 1997. Т.4, №2. С.39-48.
40. Кузьмин А.Г. Уравнения второго порядка с эллиптическим оператором по пространственным переменным // Дифференц. уравнения. 1987. Т.23, №1. С. 102-113.
41. Лаврентьев М.М.(мл.) Априорная гладкость решений ряда уравнений с меняющимся направлением эволюции // Матем. модел. 1990. Т.2, №9. С. 145-153.
42. Лаврентьев М.М.(мл.) Оценки решений одного уравнения с меняющимся направлением эволюции //Матем. модел. 1989. Т.1, №11. С.132—138.
43. Лаврентьев М.М.(мл.) О разрешимости краевых задач для некоторых параболических уравнений с вырождениями // Сиб. мат. журнал. 1987. Т.28, №2. С.79-95.
44. Лаврентьев М.М.(мл.) О свойствах приближенных решений нелинейных уравнений с меняющимся направлением эволюции // Сиб. мат. журнал. 1980. Т.21, №6. С.176—185.
45. Ладыженская О.А., Солонников В.А., Уравльцева Н.Н. Линейные и квазилинейные уравнения параболического типа. М.: Наука, 1967. 736 с.
46. Ладыженская О.А. О решении нестационарных уравнений операторных уравнений // Мат. сб. 1956. Т.39, №4. С.491-524.
47. Ладыженская О.А. О единственности задачи Коши для линейного параболического уравнения // Мат. сб. 1950. Т.27, №2. С. 175-184.
48. Монахов В. Н. Краевые задачи со свободными границами для эллиптических систем уравнений. Новосибирск: Наука, 1968. 512 с.
49. Мусхелишвили Н. И. Сингулярные интегральные уравнения. М.: Наука, 1968. 512 с.
50. Олейник О.А., Самохин В.Н. Математические методы в теории пограничного слоя. М.: Наука. Физматлит, 1977. 512 с.
51. Олейник О.А. О системе уравнений пограничного слоя // Журнал выч. мат. и мат. физики. 1963. Т.З, №3. С.489-507.
52. Олейник О.А., Кружков С.Н. Квазилинейные параболические уравнение второго порядка со многими независимыми переменными // Успехи мат. Наук. 1961. Т.16, вып. 5. С.115-155.
53. Pagani С. D., Talenti G. On a forward-backward parabolic equation // Ann. mat. pura ed appl. 1971. T.90, №4. P. 1-58.
54. Pagani C. D. On the parabolic equation and relation one // Ann. mat. pura ed appl. 1974. T.99, №4. P.333-399.
55. Pagani C. D. On an initial boundary value problem for the equation Wt = Wxx xWy II Ann. Sc. Norm. Sup. Pisa. 1975. V.4, №2. P.219-263.
56. Pagani C.D. Studio di alcune questioni concerneneti l'equazione generalizzata di Fokker-Planck // Boll. Un. Math Ital. 1970. V.3, №6. P.961-986.
57. Пинигина H.P. О гладкости решений краевых задач для параболического уравнения с меняющимся направлением времени // Мат. заметки ЯГУ. 2002. Т.9, №1. С.71-82.
58. Пинигина Н.Р. О гладкости решений краевых задач для параболического уравнения с меняющимся направлением времени с условием склеивания, содержащими производные первого и второго порядков // Мат. заметки ЯГУ. 2003. Т. 10, №1. С.43-54.
59. Пинигина Н.Р., Попов С.В. О параболических уравнения с меняющимся направлением времени с условиями склеивания, содержащими разные производные до второго порядка // Мат. заметки ЯГУ. 2004. Т.11, №1. С. 72-83.
60. Подгаев А.Г. О граничных задачах для некоторых квазилинейных параболических уравнений с неклассическими вырождениями // Сиб. мат. Журнал. 1987. Т.28, №2. С. 129-139.
61. Подгаев А.Г. О разрешимости некоторых неоднородных задач протекания для обобщенных уравнениях Прандля и уравнений Эйлера // Мат. заметки ЯГУ. 1995. Т.2, №1. С.32-59.
62. Попов С.В. Разрешимость краевых задач для параболического уравнения с меняющимся направлением времени высокого порядка / Ред. журн. "Сиб. мат. журнал". Новосибирск, 1988. 56 с. Деп. в ВИНИТИ 07.12.88, № 8646-Б88.
63. Попов С.В. О разрешимости краевой задачи для одного уравнения третьего порядка с меняющимся направлением времени // Дифференциальные уравнения и их приложения. Якутск: ЯФ СО АН СССР, 1989. С39-А1.
64. Попов С.В. О первой краевой задаче для параболического уравнения с меняющимся направлением времени // Динамика сплошной среды. Новосибирск, 1991. вып. 102. С. 100-113.
65. Popov S.V. Smoothness of solutions to the boundary value problems for a high-order operator differential equations // Мат. заметки ЯГУ. 1988. T.5, №1. С.106-112.
66. Popov S.V. Nonlocal boundary value problems for operator differential equations of even oder // Мат. заметки ЯГУ. 1999. Т.6, №1. С.90-103.
67. Попов С.В. О встречных потоках теплового пограничного слоя сжимаемой жидкости // Мат. заметки ЯГУ. 1999. Т.6, №2. С. 130-133.
68. Попов С.В. Об одной краевой задаче со сдвигом для параболического уравнения с меняющимся направлением эволюции // Динамики сплошной среды. Новосибирск, 2000. вып. 116. С.83-94.
69. Пятков С.Г. Индефинитные эллиптические спектральные задачи // Сиб. мат. Журнал. 1998. Т.39, №2. С.409-426.
70. Pyatkov S.G. Inerpolation of some function spaces and indefinite Sturm-Liouville problems // Opertor Theory: Advances and Applications. Birkhauser Verlag Basel-Switzerland. 1998. V.102. P.179-200.
71. Солдатов А.П. Эллиптические задачи на плоскости // Вестн. НГУ. Сер: естеств. и техн. Науки. 1995. №1. СЛ19—123.
72. Солдатов А.П. Задача Пуанкаре для уравнения смешанного типа. // Докл. РАН. 2001. Т.377, №4. С.447-451.
73. Солонников В.А. О краевых задачах для линейных уравнений общего вида//Тр. мат. ин-та им. В.А.Стеклова. 1965. Т.83. С.3-163.
74. Терсенов Ар.С. О разрешимости некоторых краевых задач для одного класса квазилинейных параболических уравнений // Сиб. мат. журнал. 1999. Т.40, №5. С.1147-1156.
75. Терсенов С.А, Введение в теорию уравнений параболического типа с меняющимся направлением времени. Новосибирск: Сиб. отд-ние АН СССР, Ин-т математики, 1982. 168 с.
76. Терсенов С.А. Параболические уравнения с меняющимся направлением времени. Новосибирск: Наука, 1985. 105 с.
77. Терсенов С.А. Об основных краевых задачах для одного ультрапараболического уравнения // Сиб. мат. журнал. 2001. Т.42, №6. С. 14131430.
78. Терсенов С.А. О первой краевой задаче для одного параболического уравнения с меняющимся направлением времени // Докл. РАН. 1996. Т.248, № 1. С.27-29.
79. Яненко Н.Н., Новиков В.А. Об одной модели жидкости мо знакопеременным коэффициентом вязкости // Численные методы механики сплошной среды. Новосибирск: ВЦ СО АН СССР. 1973. Т.4, №2. С. 142-147.
80. Яненко Н.Н., Новиков В.А. Об одном новом классе уравнений с меняющимся направлением эволюции // Успехи мат. Наук. 1980. Т.35, №4. С. 156.
81. Туласынов М.С. Краевые задачи для сингулярных параболических уравнений с меняющимся направлением времени с весовыми условиями склеивания // Мат. заметки ЯГУ. Т. 11, №1. 2004. С. 107-115.
82. Туласынов М.С. Параболические уравнения с меняющимся направлением времени с весовыми условиями склеивания // Сборник научных трудов аспирантов ЯГУ имени М.К. Аммосова. Якутск: изд-во ЯГУ, 2004. С. 149-154.
83. Туласынов М. С. Полная матрица условий сопряжения в контактных сингулярных параболических задачах // Мат. заметки ЯГУ. Т. 13, №1. 2006. С.135-141.
84. Туласынов М. С. Краевая задача для уравнения sgn хм, =ихх с полнойматрицей условий склеивания // Мат. заметки ЯГУ. 2007. Т. 14, №1 С. 89-103.
85. Туласынов М. С. Безусловная разрешимость краевых задач для параболических уравнений с меняющимся направлением времени // Мат. заметки ЯГУ. 2007. Т. 14, №2. С.57-69.
Обратите внимание, представленные выше научные тексты размещены для ознакомления и получены посредством распознавания оригинальных текстов диссертаций (OCR). В связи с чем, в них могут содержаться ошибки, связанные с несовершенством алгоритмов распознавания. В PDF файлах диссертаций и авторефератов, которые мы доставляем, подобных ошибок нет.