Интегро-дифференциальное уравнение фредгольма с интегральными условиями и спектральными параметрами
Автор: Юлдашев Турсун Камалдинович
Журнал: Математическая физика и компьютерное моделирование @mpcm-jvolsu
Рубрика: Математика и механика к 75-летию проф. В.М. Миклюкова. Часть II
Статья в выпуске: 3 т.22, 2019 года.
Бесплатный доступ
Рассмотрены вопросы разрешимости и построения решений одной краевой задачи для интегро-дифференциального уравнения Фредгольма второго порядка с вырожденным ядром, интегральными условиями и спектральными параметрами. Вычислены значения спектральных параметров и построены соответствующие этим значениям решения. Изучены особенности, возникающие при интегрировании уравнения. Установлены критерии разрешимости поставленной задачи.
Интегро-дифференциальное уравнение, нелокальная краевая задача, вырожденное ядро, интегральные условия, спектральные параметры
Короткий адрес: https://sciup.org/149129865
IDR: 149129865 | УДК: 517.927.25 | DOI: 10.15688/mpcm.jvolsu.2019.3.4
Fredholm integral-differential equation with integral conditions and spectral parameters
Integro-differential equations are of great interest in terms of applications. Different problems are posed and studied for ordinary integrodifferential equations. In cases where the boundary of the flow domain of a physical process is not available for measurements nonlocal conditions in integral form can serve as additional information sufficiently for one-valued solvability of the problem. Nonlocal problems with integral conditions for differential and integro-differential equations were considered in the works of many mathematicians. On segment [0; 𝑇] we consider the following integro-differential equation 𝑢′′(𝑡) + 2 𝑢(𝑡) + ∫︁𝑇 0 𝐾(𝑡, 𝑠)𝑢(𝑠) = 0 (1) under the following integral conditions 𝑢(𝑇) + ∫︁𝑇 0 𝑢(𝑡) = , 𝑢′(𝑇) + ∫︁𝑇 0 𝑢′(𝑡) 𝑑𝑡 = , (2) where > 0 is a given real number, > 0 is a real spectral parameter, = = const, = const, is a real nonzero spectral parameter, 𝐾(𝑠, 𝑡) = Σ︁𝑘 𝑖=1 𝑎𝑖(𝑡) 𝑏𝑖(𝑠), 𝑎𝑖(𝑡), 𝑏𝑖(𝑠) ∈ 𝐶[0; 𝑇]. In this paper we assume that functions {𝑎𝑖(𝑡)}𝑘𝑖 =1 and {𝑏𝑖(𝑡)}𝑘𝑖 =1 are linearly independent. The article considers the issues of solvability and construction of solutions of the nonlocal boundary-value problem for the second-order Fredholm integrodifferential equation with the degenerate kernel, integral conditions, and spectral parameters are considered. We calculate the values of spectral parameters and construct the solutions corresponding to these values. This paper studies the singularities arising in the course of integration and establishes the criteria for solvability of the problem.
Список литературы Интегро-дифференциальное уравнение фредгольма с интегральными условиями и спектральными параметрами
- Бободжанов, А. А. Регуляризованные асимптотические решения начальной задачи для системы интегродифференциальных уравнений в частных производных / А. А. Бободжанов, В. Ф. Сафонов // Матем. заметки. - 2017. - Т. 102, № 1. - C. 28-38. - DOI: 10.4213/mzm11220
- Быков, Я. В. О некоторых задачах теории интегро-дифференциальных уравнений / Я. В. Быков. - Фрунзе: Изд-во Киргиз. гос. ун-та, 1957. - 327 c.
- Вайнберг, М. М. Интегро-дифференциальные уравнения / М. М. Вайнберг // Итоги науки. Сер. Мат. анал. Теор. вероятн. Регулир. 1962. - М.: ВИНИТИ, 1964. - C. 5-37.
- Гордезиани, Д. Г. Решения нелокальных задач для одномерных колебаний среды / Д. Г. Гордезиани, Г. А. Авалишвили // Математическое моделирование. - 2000. - Т. 12, № 1. - C. 94-103.
- Иванчов, Н. И. Краевые задачи для параболического уравнения с интегральным условием / Н. И. Иванчов // Дифференц. уравнения. - 2004. - Т. 40, № 4. - C. 547-564.
- Сидоров, Н. А. Решение задачи Коши для одного класса интегро-дифференциальных уравнений с аналитическими нелинейностями / Н. А. Сидоров // Дифференц. уравнения. - 1968. - Т. 4, № 7. - C. 1309-1316.
- Тихонов, И. В. Теоремы единственности в линейных нелокальных задачах для абстрактных дифференциальных уравнений / И. В. Тихонов // Изв. РАН. Серия Математическая. - 2003. - Т. 67, № 2. - C. 133-166.
- Ушаков, Е. И. Статическая устойчивость электрических цепей / Е. И. Ушаков. - Новосибирск: Наука, 1988. - 273 c.
- Фалалеев, М. В. Интегро-дифференциальные уравнения с фредгольмовым оператором при старшей производной в банаховых пространствах и их приложения / М. В. Фалалеев // Изв. Иркут. гос. ун-та. Серия Математика. - 2012. - Т. 5, вып. 2. - C. 90-102.
- Юлдашев, Т. К. Нелинейное интегро-дифференциальное уравнение псевдопараболического типа с нелокальным интегральным условием / Т. К. Юлдашев // Вестник Волгоградского государственного университета. Серия 1, Математика. Физика. - 2016. - № 1 (32). - C. 11-23. -
- DOI: 10.15688/jvolsu1.2016.1.2
- Юлдашев, Т. К. Нелокальная краевая задача для неоднородного псевдопараболического интегро-дифференциального уравнения с вырожденным ядром / Т. К. Юлдашев // Вестник Волгоградского государственного университета. Серия 1, Математика. Физика. - 2017. - № 1 (38). - C. 42-54. -
- DOI: 10.15688/jvolsu1.2017.1.5
- Юлдашев, Т. К. Об одной нелокальной краевой задаче для нелинейного интегро-дифференциального уравнения Фредгольма с вырождением ядра / Т. К. Юлдашев // Дифференц. уравнения. - 2018. - Т. 54, № 12. - C. 1687-1694. -
- DOI: 10.1134/S0374064118120105
- Юлдашев, Т. К. Обратная задача для нелинейных интегро-дифференциальных уравнений типа Benney-Luke с вырожденным ядром / Т. К. Юлдашев // Изв. вузов. Математика. - 2016. - № 9. - C. 59-67. -
- DOI: 10.3103/S1066369X16090061
- Юлдашев, Т. К. Смешанная задача для псевдопараболического интегро-дифференциального уравнения с вырожденным ядром / Т. К. Юлдашев // Дифференц. уравнения. - 2017. - Т. 53, № 1. - C. 101-110. -
- DOI: 10.1134/S0374064117010095
- Юрко, В. А. Обратные задачи для интегро-дифференциальных операторов первого порядка / В. А. Юрко // Матем. заметки. - 2016. - Т. 100, № 6. - C. 939-946.
- Cavalcanti, M. M. Existence and uniform decay for a nonlinear viscoelastic equation with strong damping / M. M. Cavalcanti, V. N. Domingos Cavalcanti, J. Ferreira // Math. Methods in the Appl. Sciences. - 2001. - Vol. 24. - P. 1043-1053.
- Yuldashev, T. K. Determination of the coefficient and boundary regime in boundary value problem for integro-differential equation with degenerate kernel / T. K. Yuldashev // Lobachevskii Journal of Mathematics. - 2017. - Vol. 37, № 3. - P. 547-553.