Вырожденные уравнения Вольтерра типа свертки в банаховых пространствах и их приложения

Бесплатный доступ

Изучен вопрос однозначной разрешимости линейных интегральных и интегро-дифференциальных уравнений Вольтерра в банаховых пространствах с необратимым оператором в главной части. Операторнозначное ядро имеет специальный вид K(t, s) = g(t - s)A, где g = g(t) - числовая функция, A - линейный оператор. Именно в такой форме эти уравнения часто встречаются в приложениях. Для их исследования становится возможным применение структурной теории пучков двух линейных операторов, которая в настоящее время наиболее полно разработана Г.А. Свиридюком и его учениками. Еще одна особенность изучаемых в данной работе задач состоит в наличии у функции g = g(t) кратного нуля в точке t = 0. В предположении спектральной ограниченности оператора A относительно вырожденной главной части уравнений построены фундаментальные оператор-функции соответствующих интегральных и интегро-дифференциальных операторов в банаховых пространствах. На этой основе доказаны теоремы существования и единственности решений рассматриваемых задач в классе распределений с ограниченным слева носителем. Установлена зависимость порядка сингулярности обобщенных решений от кратности нуля интегрального ядра в начальной точке. Получены условия, при которых обобщенные решения совпадают с классическими. Теоремы, сформулированные для абстрактных уравнений, применены к исследованию содержательных начально-краевых задач, возникающих в физике плазмы и математической теории упругости.

Еще

Относительная спектральная ограниченность линейного оператора, распределение, фундаментальная оператор-функция

Короткий адрес: https://sciup.org/147158911

IDR: 147158911   |   DOI: 10.14529/mmph160305

Список литературы Вырожденные уравнения Вольтерра типа свертки в банаховых пространствах и их приложения

  • Corduneanu, C. Integral Equations and Applications/C. Corduneanu. -Cambridge: Cambridge University Press, 2008. -380 p.
  • Prüss, J. Evolutionary Integral Equations and Applications/J. Prüss. -Basel; Heidelberg; New York; Dordrecht; London: Springer, 2012. -366 p.
  • Kostić, M. Abstract Volterra Integro-Differential Equations/M. Kostić. -Florida: CRC Press, 2015. -484 p.
  • Гохберг, И.Ц. Теория вольтерровых операторов в гильбертовом пространстве и ее приложения/И.Ц. Гохберг, М.Г. Крейн. -М.: Наука, 1967. -508 с.
  • Lavrentiev, M.M. Operator Volterra Equations and Integral Geometry Problems/M.M. Lavrentiev//Journal of Inverse and Ill-Posed Problems. -1998. -Vol. 6, № 4. -P. 353-359.
  • Бухгейм, А.Л. Уравнения Вольтерра и обратные задачи/А.Л. Бухгейм. -Новосибирск: Наука, 1983. -208 с.
  • Сапронов, И.В. Уравнение Вольтерра с особенностью в банаховом пространстве/И.В. Сапронов//Известия вузов. Математика. -2007. -№ 11. -С. 45-55.
  • Kopachevsky, N.D. Linear Volterra Integro-Differential Second-Order Equations Unresolved with Respect to the Highest Derivative/N.D. Kopachevsky, E.V. Syomkina//Eurasian Mathematical Journal. -2013. -Vol. 4, № 4. -P. 64-87.
  • Favini, A. Degenerate Volterra equations in Banach spaces/A. Favini, H. Tanabe//Differential and Integral Equations. -2001. -Vol. 14, № 5. -P. 613-640.
  • Lizama, C. Maximal Regularity for Degenerate Differential Equations with Infinite Delay in Periodic Vector-Valued Function Spaces/C. Lizama, R. Ponce//Proceedings of the Edinburgh Mathematical Society. -2013. -Vol. 56, № 3. -P. 853-871.
  • Bu, S.Q. Solutions of Second Order Degenerate Integro-Differential Equations in Vector-Valued Function Spaces/S.Q. Bu, G. Cai//Science China Mathematics. -2013. -Vol. 56, № 5. -P. 1059-1072.
  • Федоров, В.Е. О разрешимости эволюционных уравнений с памятью/В.Е. Федоров, О.А. Стахеева//Научные ведомости Белгородского государственного университета. Серия: Математика. Физика. -2014. -Вып. 36. -№ 19(190). -С. 111-125.
  • Булатов, М.В. Регуляризация вырожденных систем интегральных уравнений Вольтерра/М.В. Булатов//Журнал вычислительной математики и математической физики. -2002. -Т. 42, № 3. -С. 330-335.
  • Чистяков, В.Ф. О некоторых свойствах систем интегральных уравнений Вольтерра IV рода с ядром типа свертки/В.Ф. Чистяков//Математические заметки. -2006. -Т. 80, № 1. -С. 113-118.
  • Сидоров, Н.А. Об одном классе уравнений Вольтерра с вырождением в банаховых пространствах/Н.А. Сидоров//Сибирский математический журнал. -1983. -Т. 21, № 2. -С. 202-203.
  • Сидоров, Н.А. Обобщенные решения вырожденных дифференциальных и интегральных уравнений в банаховых пространствах/Н.А. Сидоров, М.В. Фалалеев//Метод функций Ляпунова в анализе динамики систем. -Новосибирск: Наука, 1988. -С. 308-318.
  • Фалалеев, М.В. Фундаментальные оператор-функции сингулярных дифференциальных операторов в банаховых пространствах/М.В. Фалалеев//Сибирский математический журнал. -2000. -Т. 41, № 5. -С. 1167-1182.
  • Орлов, С.С. Обобщенные решения интегро-дифференциальных уравнений высоких порядков в банаховых пространствах/С.С. Орлов. -Иркутск: Изд-во ИГУ, 2014. -149 с.
  • Орлов, С.С. О порядке сингулярности обобщенного решения интегрального уравнения Вольтерра типа свертки в банаховых пространствах/С.С. Орлов//Известия Иркутского государственного университета. Серия: Математика. -2014. -Т. 10. -С. 76-92.
  • Свиридюк, Г.А. К общей теории полугрупп операторов/Г.А. Свиридюк//Успехи математических наук. -1994. -Т. 49, № 4. -С. 47-74.
  • Sviridyuk, G.A. Linear Sobolev Type Equations and Degenerate Semigroups of Operators/G.A. Sviridyuk, V.E. Fedorov. -Utrecht; Boston; Köln; Tokyo: VSP, 2003. -216 p.
  • Свешников, А.Г. Линейные и нелинейные уравнения соболевского типа/А.Г. Свешников, А.Б. Альшин, М.О. Корпусов, Ю.Д. Плетнер. -М.: Физматлит, 2007. -736 с.
  • Айерлэнд, К. Классическое введение в современную теорию чисел/К. Айерлэнд, М. Роузен. -М.: Мир, 1987. -416 с.
  • Zamyshlyaeva, A.A.Computational Experiment for One Mathematical Model of Ion-Acoustic Waves/A.A. Zamyshlyaeva, A.S. Muravyev//Bulletin of the South Ural State University. Series Mathematical Modelling, Programming & Computer Software. -2015. -Vol. 8, № 2. -P. 127-132.
  • Zamyshlyaeva, A.A. Mathematical models based on Boussinesq-Love equation/A.A. Zamyshlyaeva, E.V. Bychkov, O.N. Tsyplenkova//Applied Mathematical Sciences. -2014. -Vol. 8, № 110. -P. 5477-5483.
Еще
Статья научная