Нелокальная краевая задача для неоднородного псевдопараболического интегро-дифференциального уравнения с вырожденным ядром
Автор: Юлдашев Турсун Камалдинович
Журнал: Математическая физика и компьютерное моделирование @mpcm-jvolsu
Рубрика: Математика
Статья в выпуске: 1 (38), 2017 года.
Бесплатный доступ
Рассмотрены вопросы однозначной разрешимости и построения решения нелокальной краевой задачи для трехмерного неоднородного интегро-дифференциального уравнения псевдопараболического типа третьего порядка с вырожденным ядром. Использован спектральный метод, основанный на разделении переменных. Получена система из счетных систем алгебраических уравнений. Доказаны теоремы об однозначной разрешимости поставленных в работе задач. Показана гладкость этих решений.
Псевдопараболическое уравнение, вырожденное ядро, трехмерная область, интегральное условие, однозначная разрешимость
Короткий адрес: https://sciup.org/14969040
IDR: 14969040 | УДК: 517.968 | DOI: 10.15688/jvolsu1.2017.1.5
Nonlocal boundary value problem for a nonhomogeneous pseudoparabolic-type integro-differential equation with degenerate kernel
Mathematical modeling of many processes occurring in the real world leads to the study of direct and inverse problems for equations of mathematical physics. Direct problems for partial differential and integro-differential equations by virtue of their importance in the application are one of the most important parts of the theory of differential equations. In the case, when the boundary of the flow of physical process is not applicable for measurements, an additional information can be used in the nonlocal conditions in the integral form. We propose a method of studying the one-value solvability of the nonlocal problem for a non-homogeneous third-order pseudoparabolic-type integro-differential equation with degenerate kernel. Such type of integro-differential equations models many natural phenomena and appears in many fields of sciences. For this reason, a great importance in the works of many researchers was given to this type of equations. We use the spectral method based on Fourier series and separation of variables. Application of this method of separation of variables can improve the quality of formulation of the considered problem and facilitate the processing procedure. Thus, in this article we consider the questions of solvability and constructing the solution of nonlocal boundary value problem for a three dimensional non-homogeneous third-order pseudoparabolic-type integro-differential equation with degenerate kernel. The criterion of one-value solvability of the considered problems is installed. Under this criterion the theorems of one-valued solvability of the considered problems are proved. It is also checked that the solutions of considering problems are smooth. Every estimate was obtained with the aid of the Hölder inequality and Minkovsky inequality. This paper advances the theory of partial integro-differential equations with degenerate kernel.
Список литературы Нелокальная краевая задача для неоднородного псевдопараболического интегро-дифференциального уравнения с вырожденным ядром
- Алгазин, С. Д. Флаттер пластин и оболочек/С. Д. Алгазин, И. А. Кийко. -М.: Наука, 2006. -248 с.
- Андреев, А. А. Характеристическая задача для системы гиперболических дифференциальных уравнений третьего порядка общего вида с некратными характеристиками/А. А. Андреев, Ю. О. Яковлева//Вестник Самарского государственного технического университета. Серия «Физико-математические науки». -2013. -Т. 30, № 1. -С. 31-36.
- Баев, А. Д. О единственности решения математической модели вынужденных колебаний струны с особенностями/А. Д. Баев, С. А. Шабров, Меач Мон//Вестник Воронежского государственного университета. Серия: Физика. Математика. -2014. -№ 1. -С. 50-55.
- Бештоков, М. Х. Численный метод решения одной нелокальной краевой задачи для уравнения третьего порядка гиперболического типа/М. Х. Бештоков//Журнал вычислительной математики и математической физики. -2014. -Т. 54, № 9. -С. 1497-1514.
- Гордезиани, Д. Г. Решения нелокальных задач для одномерных колебаний среды/Д. Г. Гордезиани, Г. А. Авалишвили//Математическое моделирование. -2000. -Т. 12, № 1. -С. 94-103.
- Замышляева, А. А. Математические модели соболевского типа высокого порядка/А. А. Замышляева//Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Математическое моделирование и программирование. -2014. -Т. 7, № 2. -С. 5-28.
- Зикиров, О. С. О задаче Дирихле для гиперболических уравнений третьего порядка/О. С. Зикиров//Изв. вузов. Математика. -2014. -№ 7. -С. 63-71.
- Пулькина, Л. С. Нелокальная задача для гиперболического уравнения с интегральными условиями 1-го рода с ядрами, зависящими от времени/Л. С. Пулькина//Изв. вузов. Математика. -2012. -№ 10. -С. 32-44.
- Сопуев, А. Задачи сопряжения для линейных псевдопараболических уравнений третьего порядка/А. Сопуев, Н. К. Аркабаев//Вестник Томского государственного университета. Математика. Механика. 2013. Т. 21, № 1. С. 1623.
- Турбин, М. В. Исследование начально-краевой задачи для модели движения жидкости Гершель Балкли/М. В. Турбин//Вестник Воронежского государственного университета. Серия: Физика. Математика. -2013. -№ 2. -С. 246-257.
- Шабров, С. А. Об одной математической модели малых деформаций стержневой системы с внутренними особенностями/С. А. Шабров//Вестник Воронежского государственного университета. Серия: Физика. Математика. -2013. -№ 1. -С. 232-250.
- Шхануков, М. X. О некоторых краевых задачах для уравнения третьего порядка, возникающих при моделировании фильтрации жидкости в пористых средах/М. X. Шхануков//Дифференциальные уравнения. -1982. -Т. 18, № 4. -С. 689-699.
- 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. -С. 11-23.
- Юлдашев, Т. К. Об одном интегро-дифференциальном уравнении Фредгольма в частных производных третьего порядка/Т. К. Юлдашев//Изв. вузов. Математика. -2015. -№ 9. -С. 74-79.
- Юлдашев, Т. К. Обратная задача для нелинейного интегро-дифференциального уравнения Фредгольма четвертого порядка с вырожденным ядром/Т. К. Юлдашев//Вестник Самарского государственного технического университета. Серия: Физико-математические науки. -2015. -Т. 19, № 4. -С. 736-749. - DOI: 10.14498/vsgtu1434
- Юлдашев, Т. К. Обратная задача для одного интегро-дифференциального уравнения Фредгольма в частных производных третьего порядка/Т. К. Юлдашев//Вестник Самарского государственного технического университета. Серия: Физико-математические науки. -2014. -Т. 34, № 1. -С. 56-65.
- Юлдашев, Т. К. Обратная задача для одного нелинейного интегро-дифференциального уравнения третьего порядка/Т. К. Юлдашев//Вестник Самарского государственного университета. Серия естественно-научная. -2013. -№ 1. -С. 58-66.
- Юлдашев, Т. К. Смешанное дифференциальное уравнение типа Буссинеска/Т. К. Юлдашев//Вестник Волгоградского государственного университета. Серия 1, Математика. Физика. -2016. -№ 2. -С. 13-26.
- Benney, D. J. Interactions of permanent waves of finite amplitude/D. J. Benney, J. C. Luke//Journ. Math. Phys. -1964. -Vol. 43. -P. 309313.