О корректной разрешимости задачи Коши для обобщенного телеграфного уравнения

Авторы

  • Владимир Алексеевич Костин Воронежский государственный университет
  • Алексей Владимирович Костин Воронежский государственный университет
  • Салим Бадран Воронежский государственный университет

Ключевые слова:

телеграфное уравнение, корректная разрешимость, полугруппы, косинус-функция, задача Коши, дробные степени операторов.

Аннотация

В работе устанавливается равномерно корректная разрешимость задачи Коши для обобщенного телеграфного уравнения с переменными коэффициентами, частным случаем которого является классическое телеграфное уравнение. Установление корректной разрешимости математических задач является одним из основных условий при их численной реализации. Как известно, для классического телеграфного уравнения решение задачи Коши находится в классе дважды непрервно дифференцируемой функции и с помощью метода Римана выписывается в явном виде. Однако, при этом вопрос устойчивости решения в зависимости от начальных данных, требующий использования соответствующих метрических пространств в этих работах не обсуждается. Между тем этот вопрос является наиболее важным при корректной численной реализации решения задачи, когда его существование и единственность доказаны. В настоящей заметке методами теории полугрупп линейных преобразований, устанавливается равномерно корректная разрешимость задачи Коши в пространствах функций интегрируемых с экспоненциальным весом для некоторого класса дифференциальных уравнений с переменными коэффициентами. Получено точное решение задачи Коши и указаны условия на коэффициенты, при которых задача раномерно корректна в некоторых функциональных пространствах. Следствием из этих результатов является равномерная корректность задачи Коши для классического телеграфного уравнения с постоянными коэффициентами.

Биографии авторов

Владимир Алексеевич Костин, Воронежский государственный университет

доктор физико-математических наук, профессор, заведующий кафедры "Математическое моделирование"

Алексей Владимирович Костин, Воронежский государственный университет

кандидат  физико-математических наук, доцент, кафедра "Математическое моделирование"

Салим Бадран, Воронежский государственный университет

аспирант, кафедра "Математическое моделирование"

Библиографические ссылки

Krein S.G. Linear Differential Equations in Banach Spaces. Birkhuser, Boston, 1982. DOI: 10.1007/978-1-4684-8068-9

Sviriduk G.A. [The Couchy Probem for a Linear Operator Equation with a Nonpositive Operator at the Derivative of Sobolev Type]. Differentsial'nye uravneniya [Differential Equations], 1987, vol. 23, no. 10, pp. 1823-1825. (in Russian)

Koshlykov N.S., Gliner E.B., Smirnov M.M. Osnovnye differentsial'nye uravneniya matematicheskoy fiziki [Principal Differential Equations of Mathematical Physics]. Moscow, Fizmatlit, 1962. 767 p.

Goldstein J.A. Semigroups of Linear Operators and Applications. Oxford Univ. Press, New York, 1985.

Yosida K. Functional Analysis. Springer Verlag, Berlin, 1965.

V. A. Kostin, A. V. Kostin, D. V. Kostin C_0-Operator Laplace Integral and Boundary Value Problems for Operator Degenerate Equations. Doklady Mathematics, 2011, vol. 84, issue 3, pp. 770-773. DOI: 10.1134/S1064562411060111

Kostin V.A., Kostin A.V., Kostin D.V. On Exact Solutions of the Cauchy Problem for Some Parabolic and Hyperbolic Equations. Doklady Mathematics, 2013, vol. 87, issue 1, pp. 12-14. DOI: 10.1134/S1064562413010031

Kostin V.A., Nebol'sina M.N. Well-Posedness of Boundary Value Problems for a Second-Order Equation. Doklady Mathematics, 2009, vol. 80, issue 2, pp. 650-652. DOI: 10.1134/S1064562409050044

Krasnosel'skii M.A., Zabreyko P.P., Pustylnik E.I., Sobolevski P.E. Integral Operators in Spaces of Summable Functions. Noord Hoff, Leyden, 1976. DOI: 10.1007/978-94-010-1542-4

Samko S.G., Kilbas A.A., Marichev O.I. Integraly i proizvodnye drobnogo poryadka i nekotorye ikh prilozheniya [Fractional Integrals and Derivatives Theory and Аpplications]. Minsk, Nauka i tekhnika, 1987. 687 p. (in Russian)

Загрузки

Выпуск

Раздел

Математическое моделирование