Научная статья на тему 'Метод Римана для решения нелокальных краевых задач для псевдопараболических уравнений третьего порядка'

Метод Римана для решения нелокальных краевых задач для псевдопараболических уравнений третьего порядка Текст научной статьи по специальности «Математика»

CC BY
305
72
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
КРАЕВЫЕ ЗАДАЧИ / МЕТОД ФУНКЦИИ РИМАНА / НЕЛОКАЛЬНОЕ УСЛОВИЕ / УРАВНЕНИЕ В ЧАСТНЫХ ПРОИЗВОДНЫХ ТРЕТЬЕГО ПОРЯДКА / ПСЕВДОПАРАБОЛИЧЕСКОЕ УРАВНЕНИЕ / BOUNDARY VALUE PROBLEMS / THE RIEMANN FUNCTION METHOD / NON-LOCAL CONDITION / PARTIAL DIFFERENTIAL EQUATION OF THE THIRD ORDER / PSEUDOPARABOLIC EQUATION

Аннотация научной статьи по математике, автор научной работы — Бештоков Мурат Хамидбиевич

С помощью метода функции Римана доказаны существование и единственность регулярных решений нелокальных краевых задач для псевдопараболических уравнений третьего порядка с переменными коэффициентами.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Riemann method for solving non-local boundary value problems for the third order pseudoparabolic equations

The existence and uniqueness of regular solutions of non-local boundary value problems for the third order pseudoparabolic equations with variable coefficients are proved using the Riemann function method.

Текст научной работы на тему «Метод Римана для решения нелокальных краевых задач для псевдопараболических уравнений третьего порядка»

Вестн. Сам. гос. техн. ун-та. Сер. Физ.-мат. науки. 2013. № 4 (33). С. 15—24

Дифференциальные уравнения

УДК 517.954

МЕТОД РИМАНА ДЛЯ РЕШЕНИЯ НЕЛОКАЛЬНЫХ КРАЕВЫХ ЗАДАЧ ДЛЯ ПСЕВДОПАРАБОЛИЧЕСКИХ УРАВНЕНИЙ ТРЕТЬЕГО ПОРЯДКА

M. Х. Бештоков

Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х. М. Бербекова Россия, 360004, Нальчик, ул. Чернышевского, 173.

E-mail: beshtokov_murat@rambler.ru

С помощью метода функции Римана доказаны существование и единственность регулярных решений нелокальных краевых задач для псевдопараболических уравнений третьего порядка с переменными коэффициентами.

Ключевые слова: краевые задачи, метод функции Римана, нелокальное условие, уравнение в частных производных третьего порядка, псевдопараболическое уравнение.

Хорошо известно, что рассмотрение вопросов фильтрации жидкости в пористых средах [1,2], передачи тепла в гетерогенной среде [3,4], влагопереноса в почво-грунтах [5] (см. [6, c. 137]) приводит к модифицированным уравнениям диффузии, которые являются псевдопараболическими уравнениями в частных производных третьего порядка.

В данной работе рассматриваются нелокальные краевые задачи для псевдопараболических уравнений третьего порядка с переменными коэффициентами. Доказательство существования регулярных решений поставленных задач проводится методом функции Римана, причём функция Римана, которая вводится здесь, существенно отличается от рассмотренной в [7,8]. В работе [9] рассматриваются локальные и нелокальные краевые задачи для псевдопараболических уравнений третьего порядка с переменными коэффициентами. Доказательство основных утверждений в [9] проводится с помощью метода функции Римана, принцип построения которой используется в данной работе.

Задача А. Существование и единственность решения задачи А. В замкнутом прямоугольнике D = {(x,t) :0 ^ x ^ l, 0 ^ t ^ T} рассмотрим следующую нелокальную краевую задачу:

Lu = (n(x, t)uxt)x + (k(x, t)ux)x + r(x, t)ux + dut — q(x, t)u = —f (x, t),

0 < x < l, 0 < t < T, (1)

u(0,t) = e(t) f u(x,t)dx + / p(t,T)u(l,T)dr — p(t), 0 ^ t ^ T, (2) J 0 Jo

Мурат Хамидбиевич Бештоков (к.ф.-м.н., доц.), докторант, каф. вычислительной математики.

15

М. Х. Бештоков

ux(l,t) = 0, 0 ^ t ^ T, (3)

u(x, 0) = u0(x), 0 ^ x ^ l, (4)

где

n(x, t) ^ со > 0, со = const; nx,t, kx, rx, dt, q, f G C[D]; uo(x) G C2[0,l], (5)

^(t), p(t, t), ^(t) —функции, непрерывные на [0,T], 0 ^ т ^ t. Кроме этого, введём обозначение n(x, t) = kux + quxt, которое будет использоваться далее. Заметим, что нелокальное условие (2) можно заменить условием

u(0, t) = e(t)

fh

I u(x,t)dx + о

I p(t,T)u(l,T)dT о

где h — глубина корнеобитаемого слоя (см. [10]) или активный слой почвы, который участвует в водоснабжении корневой системы, в процессах испарения и транспирации. Поставленные и исследованные в данной работе задачи характерны также тем, что содержат в краевых условиях нелокальность по времени, впервые изученную А. И. Кожановым [11].

Теорема 1. Пусть коэффициенты уравнения (1) и граничных условий (2)-(4) удовлетворяют условиям гладкости (5), d(x,t) < 0 для любого (x,t) G D и в(t) < 0 для любого t G [0, T]. Тогда задача (1)-(4) имеет единственное регулярное в D решение.

Доказательство. Следуя [9] введём аналог функции Римана w = = w(x,t; а, т) для уравнения (1) в области Q = {(x,t) : а < x < l, 0 < t < т} в форме

Mw(x, t; а, т) =

= —(n(x, t)wx)xt + (k(x, t)wx)x - (r(x, t)w)x - (dw)t — q(x, t)w = 0,

k(a, ti) n(a,ti)

dti ,

w(a, t; а, т) = 0, wx(a, t; а, т) = n-i(a, т) exp^J w(x, т; а, т) = wi(x, т),

где wi(x,T) — решение следующей задачи Коши:

(n(x, т)wx(x, т; а, т))x + d(x, т)w(x, т; а, т) = 0, w^, т; а, т) = 0, w^а, т; а, т) = п-:Ча, т).

Здесь и далее (а, т) — произвольная фиксированная точка области D. Имеет место соотношение

r w dQ dP

wLu — uMw = —-----—,

dx dx

(6)

где

Lu = (nuxt)x + (kux )x + rux + dut — qu + f (x, t),

16

Метод Римана для решения нелокальных краевых задач для псевдопараболических уравнений ...

Q = vwuxt + u(nwx)t + kwux — kwxu + ruw, P = nwxux — duw.

Потребуем непрерывности P, Q в D, непрерывности и ограниченности Px, Qt в D.

Проинтегрируем соотношение (6) по области Q:

г1 гТ / dQ dP >

(wLu — uMw)dxdt = J J \~q-----~q~ }dxdt.

(7)

Тогда из (7) с учётом определения функции w = w(x,t; а,т) получим представление

u(a, т) = u(l, т)n(l, т)wx(l, т; а, т) —

— J ({nil, t)uxt(l, t) + k(l, t)ux(l, t))w(l, t; а, т)+

+ u(l, t) {n(l, t)wx(l, t; а, т))t — k(l, t)wx(l, t; а, т) + r(l, t)w(l, t; а, т) ^dtP P / (d(x, 0)w(x, 0; а,т)u(x, 0) — n(x, 0)wx(x, 0; а,т)ux(x, 0))dx—

J a ' '

w(x,t; а,т)f (x,t)dxdt. (8)

x

ГТ r l

/0 Ja

Существование и единственность аналога функции Римана w = w(x,t; а,т) доказаны в работе [9].

Из представления (8) простым преобразованием получим

Да, т) = u(l, т)n(l, т)wx(l, т; а, т) — ux(l, т)n(l, т)w(l, т; а, т) +

+ J (ux(l,t)[{n(l,t)w(l,t; а, т ))t — k(l,t)w(l,t; а,т )] —

— u(l, t) {n(l, t)wx(l, t; а, т))t — k(l, t)wx(l, t; а, т) P r(l, t)w(l, t; а, т) j dtp

+ (d(x, 0)w(x, 0; а,т)u(x, 0) — n(x, 0)wx(x, 0; а,т)ux(x, 0) J dx—

a

ГТ Г l

w(x, t; а, т)f (x, t)dxdt P ux(l, 0)n(l, 0)w(l, 0; а, т). (9)

0a

Проинтегрируем (9) по а от 0 до l. Тогда с учётом (4) из (9) получим

/ ь,(а,т)с!а = Д1,т)п(1,т) wД^т; а,т)dа—ux(l,т)п(1,т) w(l,т; а,т)с!а+

J 0 J 0 J 0

+ J (КгУ^)^^^) — dt P П\(т), (10)

где

К\(т,^ = [(n(l,t)w(l,t; а,т))t — k(l,t)w(l,t; а,т)] dа,

0t

w(l, t; а,

п

17

М. Х. Бештоков

А г

K-2(т, t) = / (n(1, t)wx(1, t; а, т)). - k(1, t)wx(l, t; a, т) + r(l, t)w(l, t; а, т)

J0 1

da,

71(т) = J j (d(x, 0)w(x, 0; а,т)и0(х) — n(x, 0)wx(x, 0; а,т)п'0(х)^dxda-

Ш1 A

w(x,t; а,т)f (x,t)dxdadt + ux(l, 0)n(l, 0)w(l, 0; а,т)da.

J 0

/0 J 0 J a

Учитывая (10), из (2) получим

l

и(0,т) — u(l, т)в(т)n(l, т) wx(l,т; а,т)da + Пх(1,т)в(т)п(1,т)х

0

xj w(1,т; a,r)da + J (^К^Хт^^хХХХ + К^т^^Х,^ dt = 72 (т), (11)

где

Кз (т,г) = —в(т )К^т,Х, КА(т,Х = в(т )K2^,t) — p(r,t),

12(т ) = Р(т )Ъ(т) — V(т).

Учитывая (4), из представления (9) при а = 0 получим интегральное уравнение

u(0, т) — u(l, т)n(l, т)wx(l, т; 0, т) + Ux(l, т)n(l, т)w(l, т; 0, т) +

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

+ У (К^т^ихХХ) + Кб(т, t)u(l, t)^ dt = Чз(т), (12)

где

Къ(Ь,т) = — (ц(1,^(1,Р;0,т )) t + кХ,^Х,к;0,т),

КеХ, т) = {n(l, t)wx(l, t; 0, т))t — k(l, t)wx(l, t; 0, т) + r(l, t)w(l, t; 0, т),

7з(т) = jf (d(x, 0)w(x, 0;0,т)uo(x) — n(x, 0)wx(x, 0;0,т)u’0(x)^dx—

— / w(x^^^)f (x,t)dxdt + n(l, 0)w(l, 0;0,т)u'0(l).

0 0 0

Учитывая (3), из (11) и (12) получим систему интегральных уравнений

u(0,т) — u(l,т )в (т )п(1,т ) j wх(1,т ; а,т )da + J (^К4 (т,t)u(l,t)j dt = y2 (т), u(0,т) — u(l^')п(1,т^wxX^;0,т) + J (^К^т^^ХХ)^dt = чз(т), (13)

18

Метод Римана для решения нелокальных краевых задач для псевдопараболических уравнений ...

которая в операторной форме принимает вид

А(т)lU(т)+ f B(r,t)lt(t)dt = Д(т), J о

где

det |А(т)| = в(т)ц(1,т) wTj (l, т; a,T)da - v(1,t)wx(1,t ;0,т).

о

Покажем, что определитель det |А(т)| = 0.

Лемма 1. Функция w(x,t; а,т) удовлетворяет неравенству

w(x,t;0,т) > 0 для любого x £ (0, l], n(l,T)wx(l,T;0,т) > 1,

если d(x, t) < 0, n(x, t) ^ c0 > 0 для любых (x, t) £ D.

Доказательство. Следуя рассуждениям [9], рассмотрим задачу

(q(x, т)wx(x, т; а, т))x + d(x, т)w(x, т; а, т) = 0, (14)

w(a, т; а, т) = 0, wx(a, т; а, т)) = г/-1(а, т).

С помощью принципа максимума и принципа Заремба—Жиро из (14) получаем wx(0,т;0,т) > 0 для любого (x,t) £ [0, l). Тогда из равенства

n(l,T )wx(l,T; 0, т ) = п(0,т )wx(0,t ;0,т) - / d(x,T )w(1,t ;0,t )dx

Jo

имеем, что если d(x, t) < 0, n(x, t) ^ c0 > 0 для любых (x, t) £ D, то

n(l,T)Wx(l,T;0,t) > 1. □

На основании доказанной леммы убеждаемся, что если в(т) < 0 для любого т £ [0, T], то det | А(т)| = 0. Поэтому система уравнений (13) является системой интегральных уравнений Вольтерра второго рода, которая безусловно разрешима. Таким образом, находя из интегральных уравнений Вольтерра и(0,т) = f (т), u(l,T) = д(т), где f (т), д(т) £ C^T], задачу (1)-(4) редуцируем к первой начально-краевой задаче, однозначная разрешимость которой установлена также в работе [9]. Отсюда следуют существование и единственность решения задачи (1)-(4). Теорема доказана. □

Заметим, что (3) можно заменить условием

-Ux(l,t) = [ pi(t, т)u(l,T)dT - /ai(t), 0 ^ t ^ T,

0

где р\{Ь,т), ^i(t) —функции, непрерывные на [0, T].

Задача B. Существование и единственность решения задачи B. Рассмотрим теперь нелокальную краевую задачу, когда условие (3) в задаче А заменяется условием вида

-Ux(l,t) = вг(t)u(l,t) - ^i(t), 0 ^ t ^ T, (3*)

19

М. Х. Бештоков

где Pi(t), ^i(t) —функции, непрерывные на [0, T].

Теорема 2. Пусть коэффициенты уравнения (1) и граничных условий (2), (3*), (4) удовлетворяют условиям гладкости (5), d(x,t) < 0 для любых (x,t) € D, e(t) < 0 и @i(t) > 0 для любого t € [0,T]. Тогда задача (1), (2), (3*), (4) имеет единственное регулярное в D решение.

Доказательство. С учётом (3*) уравнения (11) и (12) образуют следующую систему интегральных уравнений:

и(0,т) — u(l,T) в(т)п(1,т) wx(l,T; а,т)da+

° l

+в(т)@i(t)n(l,T) w(l,T; a,T)da +

J о T J

+ ^ (K7(T,t)u(l,t)j dt = 74 (t), и(0,т) — u(l,T) n(l,T)wx(l,T;0,t)+ /3i(t)n(l,T)w(l,T;0,t) +

+ ^ (Xg (t , t)u(l, t)j dt = Y5 (t),

(15)

где

Kj(T,t) = K4(T,t) — K3(T,t)fil(T), i

Ъ(т) = ъ(т) — в(т)n(l,T)^i(t) J w(l, т; a,r)da — J (K3(тА)^(т))dt, Kg (t, t) = Kg (t, t) — K5 (t, t)P 1 (t),

Y5(т) = 7з(т) — n(l,T)vi(T)w(l,T; a,T) — ^ (k5(t,%i(t))dt.

Систему интегральных уравнений (15) перепишем в операторной форме

A(t)lf (т)+ B(т, t)t(t)dt = ^(т),

о

(16)

где

det |A(t)| = — n(l,T)wx(l,T;0,т) — Pi(t)n(l,T)w(l,T;0,т) +

t i t i

+ в(т )n(l,T)

I wx(l,T; a,T)da + в(т)@i(t)n(l,T) w(l,T; a,T)da.

оо

На основании леммы 1 при условии, что если в(т) < 0, @i(t) > 0 для любого т € [0, T], убеждаемся, что определитель det |А(т)| = 0. Поэтому система уравнений (16) является системой интегральных уравнений Вольтер-ра второго рода, которая безусловно разрешима. Таким образом, находя из интегральных уравнений Вольтерра u(0,T) = f (т), u(l,T) = <т>(т), где f (т), <р(т) € Ci[0,T], задачу (1), (2), (3*), (4) редуцируем к первой начально-краевой задаче, однозначная разрешимость которой установлена в работе [9]. Отсюда следуют существование и единственность решения задачи (1), (2),

(3*), (4). □

20

Метод Римана для решения нелокальных краевых задач для псевдопараболических уравнений ...

Задача C. Существование и единственность решения задачи C. Рассмотрим теперь нелокальную краевую задачу, когда условие (3) в задаче А заменяется условием вида

—n(l,t) = fix(t)v,(l,t) — д (t), 0 ^ t ^ T. (3**)

Теорема 3. Пусть коэффициенты уравнения (1) и граничных условий (2), (3**), (4) удовлетворяют условиям гладкости (5), d(x,t) < 0 для любого (x,t) <Е D и e(t) < 0 для любых t <Е [0,T]. Тогда задача (1), (2), (3**), (4) имеет единственное регулярное в D решение.

Доказательство. Проинтегрируем (8) по а от 0 до l. Тогда с учётом (4) получим

/ и(а,т)da = и(1,т)ц(1,г) wx(l,r; а,т)da—

J 0 J 0

— У (уКд(т, t)n(l,t) + Kio(r,t)u(l,t)Sj dt + Y6 (т), (17)

где

К9(т, t) = I w(l,t; а,т)da,

Jo

Кю(т^) = J ((n(l,t)wx(l,t; а,т))t — k(l,t)wx(l,t; а,т) + r(l,t)w(l,t; а,т))da,

77(т) = J J {^d(x, 0)w(x, 0; а,т)и0(х) — n(x, 0)wx(x, 0; а,т)и'0(х)^dxda—

pT pi pi

— / w(x,t; а,т)f (x,t)dxdadt.

J0 J0 Ja

Учитывая (2), (3**), из (17) получим

i

u(0,t) — Д1,т)в(т)п(1,т) wз;(1,т; а,т)da+

J 0

+ ^ (К11(т,г)и(l,t)jdt = ъ(т), (18)

где

Кц(т, t) = в(т)Кю(т, t) — в(т)вх(т)К9(т, t) — р(т, t),

ъ(т) = в(т)ут(т) — Д(т) — [ в(т)Кд(т, t)^i(t)dt.

0

При а = 0 из (8) с учётом (3**) получаем

и(а,т) — v^^yyh^wx (1,т ; 0,т) + J (^КиДДДДД)^ dt = ъ(т), (19)

21

М. Х. Бештоков

где

Kn(r, t) = (n(l, t)wx(l, t; 0, т))t - k(l, t)wx(l, t; 0, т) +

+ r(l, t)w(l, t; 0, т) - ^i(t)w(l, t; 0, т),

79(т) = J [d(x, 0)w(x, 0; 0, т)uo(x) - n(x, 0)wx(x, 0;0,t)u'0(x)^dx-

ГТ rl ГТ

/ / w(x,t;0, т)f(x,t)dxdt - w(l,t;0,T)^\(t)dt.

!o J0 J0

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Уравнения (18) и (19) образуют систему интегральных уравнений. Запишем систему в операторном виде

A(t )~uU (т)+ B (T,t)~uU (t)dt = ~Y (т),

0

(20)

где

det |A(t)| = в(т)n(l, т)

l

I wx(l, т; а, т)da - n(l, т)wx(l, т; 0, т). 0

На основании леммы 1 при условии в(т) < 0 для любых т £ [0, T] убеждаемся, что определитель det |А(т)| = 0. Поэтому система уравнений (20) является системой интегральных уравнений Вольтерра второго рода, которая безусловно разрешима. Таким образом, находя из интегральных уравнений Вольтерра и(0,т) = f (т), u(l,T) = р(т), где f (т), р(т) £ C^0,T], задачу (1),

(2), (3**), (4) редуцируем к первой начально-краевой задаче, однозначная разрешимость которой установлена в работе [9]. Отсюда следуют существование и единственность решения задачи (1), (2), (3**), (4). □

Заметим, что (3) также можно заменить условием

-n(l,t)

j pi(t, т)u(l,T)dT 0

pi (t),

0 ^ t ^ T.

Замечание. Если ввести аналог функции Римана v = v(x, t; £, т) для уравнения (1) в области Q в форме

Mv(x, t; £, т) = -(n(x, t)vx)xt + (k(x, t)vx)x - (r(x, t)v)x - (dv)t - q(x, t)v = 0, v(C,t;С,т) = 0, vx(£,t;С,т) = п-1(С,т)exp^ dti),

v (x, т; £,т) = Ш2 (x,T), где w2(x,T) — решение задачи Коши

22

(n(x, T)vx(x, т; С, т))x + d(x, т)v(x, т; £, т) = 0, v (С, т; С, т) = 0, vx(£, т; С, т) = п-1(С, т),

Метод Римана для решения нелокальных краевых задач для псевдопараболических уравнений ...

то имеет место следующее представление:

u(£, Т) = u(0, т)n(0, т)vx(0, т; £, т) — J (rj(0, t)v(0, t; £, т)uxt(0, t) +

+ k(0, t)v(0, t; £, т)ux(0, t) + u(0, t) (n(0, t)vx(0, t; £, т))t - k(0, t)vx(0, t; £, т) +

+ r(0,t)v(0, t; £,т) )dt + ^ (n(x, 0)vx(x, 0; £,т)ux(x, 0) —

— d(x, 0)v(x, 0; £,т)u(x, 0)j dx + J J v(x,t; £, т)f (x,t)dxdt. (21)

Существование и единственность аналога функции Римана доказаны в [9]. Лемма 2. Функция v(x,t; £,т) удовлетворяет неравенству

v(x, т; 1,т) < 0 для любого x £ [0,1), п(0, т)vx(0,т; 1,т) > 1,

если d(x, t) < 0, n(x, t) ^ c0 > 0 для любого (x, t) £ D.

На основании леммы 2 и представления (21) аналогично доказываются существование и единственность регулярных решений задач A, B, C, в которых условие (2) заменяется последовательно следующими условиями:

1) ux(0,t) = в(t) / u(x,t)dx + / р^,т)ь,(1,т)dт — p(t), 0 ^ t ^ T,

J 0 J 0

/0 ./0

при условии, что в(t) > 0;

rl г t

u(x,t)dx + / 00

2) n(0,t) = e(t) [ u(x,t)dx + / р(^т)ь,(1,т)dт — p(t), 0 ^ t ^ T.

00

Работа выполнена при финансовой поддержке Министерства образования и науки Российской Федерации. Регистрационный номер НИР: № 1.6197.2011.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Г. И. Баренблат, Ю. П. Желтое, И. Н. Кочина, “Об основных представлениях теории фильтрации однородных жидкостей в трещиноватых породах” // ПММ, 1960. Т. 24, № 5. С. 852-864; англ. пер.: G. I. Barenblatt, Yu. P. Zheltov, I. N. Kochina, “Basic concepts in the theory of seepage of homogeneous liquids in fissured rocks [strata]” // J. Appl. Math. Mech., 1960. Vol.24, no. 5. Pp. 1286-1303.

2. Е. С. Дзекцер, “Уравнения движения подземных вод со свободной поверхностью в многослойных средах”// Докл. Акад. наук СССР, 1975. Т. 220, №3. С. 540-543; англ. пер.: E. S. Dzektser, “Equation of motion of underground water with a free surface in multilayer media” // Soviet Physics Doklady, 1975. Vol. 20, no. 3. Pp. 24.

3. Л. И. Рубинштейн, “К вопросу о процессе распространения тепла в гетерогенных средах”// Изв. Акад. наук СССР, Cер. Геогр., 1948. Т. 12, №1. С. 27-45. [L. I. Rubinstein, “On the problem of the process of propagation of heat in heterogeneous media” // Izv. Akad. Nauk SSSR, Ser. Geogr., 1948. Vol. 12, no. 1. Pp. 27-45].

4. T. W. Ting, “A cooling process according to two-temperature theory of heat conduction” // J. Math. Anal. Appl., 1974. Т.45, №1. С. 23-31.

23

М. Х. Бештоков

5. M. Hallaire, S. de Parcevaux, R. J. Bouchet, et. al., L’eau et la production vegetale. Paris: Institut National De La Recherche Agronomique, 1964. 455 pp.

6. А. Ф. Чудновский, Теплофизика почв. М.: Наука, 1976. 352 с. [A. F. Chudnovsky, Thermophysics of the soil. Moscow: Nauka, 1976. 352 pp.]

7. D. Colton, “Pseudoparabolic equation in one space variable” // J. Diff. Eq., 1972. Vol. 12, no. 3. Pp. 559-565.

8. D. Colton, “Integral operators and the first initial-boundary value problems for pseudoparabolic equations with analytic coefficients”// J. Diff. Eq., 1973. Vol. 13, no. 3. Pp. 506-522.

9. М. X. Шхануков, “О некоторых краевых задачах для уравнения третьего порядка, возникающих при моделировании фильтрации жидкости в пористых средах” // Диф-фер. уравн., 1982. Т. 18, №4. С. 689-699. [M. Kh. Shkhanukov, “On some boundary-value problems for a third-order equation arising when modelling fluid filtration in porous media” // Differ. Uravn., 1982. Vol. 18, no. 4. Pp. 689-699].

10. А. Ф. Чудновский, “Некоторые коррективы в постановке и решении задач тепло- и влагопереноса в почве”// Сб. трудов АФИ, 1969. №23. С. 41-54. [A. F. Chudnovsky, “Some adjustments in the formulation and solution of problems of heat and moisture transfer in the soil” // Sb. Trudov AFI, 1969. no. 23. Pp. 41-54].

11. А. И. Кожанов, “Об одной нелокальной краевой задаче с переменными коэффициентами для уравнений теплопроводности и Аллера” // Диффер. уравн., 2004. Т. 40, №6. С. 763-774; англ. пер.: A. I. Kozhanov, “On a nonlocal boundary value problem with variable coefficients for the heat equation and the Aller equation” // Differ. Equ., 2004. Vol. 40, no. 6. Pp. 815-826.

Поступила в редакцию 10/I/2013; в окончательном варианте — 27/III/2013.

MSC: 35K70; 35K35, 35C15, 35A20

RIEMANN METHOD FOR SOLVING NON-LOCAL BOUNDARY VALUE PROBLEMS FOR THE THIRD ORDER PSEUDOPARABOLIC EQUATIONS

M. H. Beshtokov

Kabardino-Balkarian State University,

173, Chernyshevskogo st., Nalchik, 360004, Russia.

E-mail: beshtokov_murat@rambler.ru

The existence and uniqueness of regular solutions of non-local boundary value problems for the third order pseudoparabolic equations with variable coefficients are proved using the Riemann function method.

Keywords: boundary value problems, the Riemann function method, non-local condition, partial differential equation of the third order, pseudoparabolic equation.

Original article submitted 10/I/2013; revision submitted 27/III/2013.

Murat H. Beshtokov (Ph. D. Phys. & Math.), Doctoral Candidate, Dept. of Computational Mathematics.

24

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.