Условия разрешимости задачи Коши для системы квазилинейных уравнений первого порядка, где 𝑓1(𝑡, 𝑥), 𝑓2(𝑡, 𝑥), 𝑆1, 𝑆2 - известные функции
https://doi.org/10.22405/2226-8383-2023-24-2-165-178
Аннотация
Рассмотрена задача Коши для системы двух квазилинейных дифференциальных уравнений в частных производных первого порядка с непрерывными и ограниченными свободными членами. Сформулированы и доказаны теоремы о локальном и нелокальном существовании и единственности решений задачи Коши. Определены достаточные условия существования и единственности локального решения задачи Коши в исходных координатах, при которых решение имеет такую же гладкость по 𝑥, как и начальные функции задачи Коши. Определены достаточные условия существования и единственности нелокального решения задачи Коши в исходных координатах (для заданного конечного промежутка 𝑡 ∈ [0, 𝑇]). Локальная теорема существования и единственности решения задачи Коши для
системы квазилинейных дифференциальных уравнений в частных производных первого порядка с непрерывными и ограниченными свободными членами доказана с помощью метода дополнительного аргумента. Исследование нелокальной разрешимости задачи Коши основано на методе дополнительного аргумента. Доказательство нелокальной разрешимости задачи Коши для системы квазилинейных дифференциальных уравнений в частных производных первого порядка с непрерывными и ограниченными свободными членами опирается на глобальные оценки.
Об авторе
Марина Владимировна ДонцоваРоссия
кандидат физико-математических наук
Список литературы
1. Алексеенко С. Н., Донцова М. В. Исследование разрешимости системы уравнений, описывающей распределение электронов в электрическом поле спрайта // Математический вестник педвузов и университетов Волго-Вятского региона. 2012. Вып. 14. С.34–41.
2. Алексеенко С. Н., Донцова М.В. Локальное существование ограниченного решения системы уравнений, описывающей распределение электронов в слабоионизированной плазме в электрическом поле спрайта // Математический вестник педвузов и университетов Волго-Вятского региона. 2013. Вып. 15. С.52–59.
3. Алексеенко С. Н., Донцова М. В. Условия разрешимости системы уравнений, описывающих длинные волны в водном прямоугольном канале, глубина которого меняется вдоль оси. // Журнал Средневолжского математического общества. 2016. Т. 18, № 2. С. 115–124.
4. Алексеенко С. Н., Шемякина Т. А., Донцова М. В. Условия нелокальной разрешимости систем дифференциальных уравнений в частных производных первого порядка // Научно-технические ведомости СПбГПУ. Физико – математические науки. 2013. №3 (177). С.190–201.
5. Донцова М.В. Нелокальное существование ограниченного решения системы двух дифференциальных уравнений в частных производных первого порядка с непрерывными и ограниченными правыми частями // Вестник ТвГУ. Серия: Прикладная математика. 2014. №3. С. 21 – 36.
6. Донцова М.В. Условия нелокальной разрешимости задачи Коши для системы дифференциальных уравнений в частных производных первого порядка с непрерывными и ограниченными правыми частями // Вестник ВГУ. Серия: Физика. Математика. 2014. №4. С. 116 – 130.
7. Донцова М.В. Условия нелокальной разрешимости задачи Коши для системы дифференциальных уравнений в частных производных первого порядка с правыми частями специального вида // Уфимский математический журнал. 2014. Т.6, №4. С. 71-82.
8. Донцова М. В. Исследование разрешимости системы дифференциальных уравнений в частных производных первого порядка со свободными членами // Материалы Международного молодежного научного форума «ЛОМОНОСОВ-2014». М.: МАКС Пресс. 2014. 1 электрон. опт. диск (DVD-ROM).
9. Донцова М. В. Исследование разрешимости одной системы квазилинейных уравнений первого порядка // Международная конференция по дифференциальным уравнениям и динамическим системам. Тезисы докладов. М: МИАН. Суздаль, 2016. С. 68.
10. Донцова М. В. Условия нелокальной разрешимости системы квазилинейных уравнений первого порядка с правыми частями специального вида // Журнал Средневолжского математического общества. 2018. Т. 20, № 4. С. 384–394.
11. Иманалиев М. И., Алексеенко С. Н. К вопросу существования гладкого ограниченного решения для системы двух нелинейных дифференциальных уравнений в частных производных первого порядка // Доклады РАН. 2001. Т.379, №1. С. 16–21.
12. Иманалиев М. И., Панков П. С., Алексеенко С. Н. Метод дополнительного аргумента // Вестник КазНУ. Cерия математика, механика, информатика. Спец. выпуск. 2006. №1. С. 60–64.
13. Шемякина Т. А. Условия существования и дифференцируемости решения системы Франкля в гиперболическом случае // Журнал Средневолжского математического общества. 2011. Т.13, №2. С. 127–131.
14. Шемякина Т. А. Теорема существования ограниченного решения задачи Коши для системы Франкля гиперболического типа // Научно-технические ведомости СПбГПУ. Физико-математические науки. 2012. № 2 (146). С. 130–140.
15. Alekseenko S. N., Dontsova M. V., Pelinovsky D. E. Global solutions to the shallow-water system with a method of an additional argument // Applicable Analysis. 2017. V. 96. № 9. P. 1444–1465.
Рецензия
Для цитирования:
Донцова М.В. Условия разрешимости задачи Коши для системы квазилинейных уравнений первого порядка, где 𝑓1(𝑡, 𝑥), 𝑓2(𝑡, 𝑥), 𝑆1, 𝑆2 - известные функции. Чебышевский сборник. 2023;24(2):165-178. https://doi.org/10.22405/2226-8383-2023-24-2-165-178
For citation:
Dontsova M.V. Solvability conditions of the Cauchy problem for a system of first-order quasi-linear equations, where 𝑓1(𝑡, 𝑥), 𝑓2(𝑡, 𝑥), 𝑆1, 𝑆2 are given functions. Chebyshevskii Sbornik. 2023;24(2):165-178. (In Russ.) https://doi.org/10.22405/2226-8383-2023-24-2-165-178