Научная статья на тему 'О ПОСТАНОВКЕ ВИДОИЗМЕНЕННЫХ ЗАДАЧ ДЛЯ ПРОСТРАНСТВЕННОГО АНАЛОГА УРАВНЕНИЯ ЭЙЛЕРА-ДАРБУ'

О ПОСТАНОВКЕ ВИДОИЗМЕНЕННЫХ ЗАДАЧ ДЛЯ ПРОСТРАНСТВЕННОГО АНАЛОГА УРАВНЕНИЯ ЭЙЛЕРА-ДАРБУ Текст научной статьи по специальности «Математика»

CC BY
34
16
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Журнал
The Scientific Heritage
Область наук
Ключевые слова
уравнение гиперболического типа / общее решение / краевая задача / equation of hyperbolic type / general solution / boundary value problem.

Аннотация научной статьи по математике, автор научной работы — Родионова И. Н., Бушков С. В.

Для одного из пространственных аналогов уравнения Эйлера – Дарбу – Пуассона с параметрами, равными по модулю одной второй, предлагаются постановки и решения видоизмененных задач типа Коши с данными на плоскости сингулярности коэффициентов уравнения при значениях параметров: Для решения задачи С1 применен метод Римана. В случаях 2) и 3) построено общее решение рассматриваемых уравнений, из которого получены решения задач С2 и С3 соответственно.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по математике , автор научной работы — Родионова И. Н., Бушков С. В.

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

ABOUT SETTING UP A MODIFIED PROBLEMS FOR THE SPATIAL ANALOGUE OF THE EULER-DARBOUX EQUATION

The authors suggest setting up a modified Cauchy problem for one of the spatial analogues of the EulerDarboux equation with the data on the coefficient singularity line. Problem C1 was solved by the Riemann method. Problems C2 and C3 were solved by constructing a general solution of the equation in question whose formula provided the solutions to the problems.

Текст научной работы на тему «О ПОСТАНОВКЕ ВИДОИЗМЕНЕННЫХ ЗАДАЧ ДЛЯ ПРОСТРАНСТВЕННОГО АНАЛОГА УРАВНЕНИЯ ЭЙЛЕРА-ДАРБУ»

О ПОСТАНОВКЕ ВИДОИЗМЕНЕННЫХ ЗАДАЧ ДЛЯ ПРОСТРАНСТВЕННОГО АНАЛОГА

УРАВНЕНИЯ ЭЙЛЕРА-ДАРБУ

Родионова И.Н.

Доцент

Самарского национального исследовательского университета

Бушков С.В. Доцент

Самарского национального исследовательского университета

ABOUT SETTING UP A MODIFIED PROBLEMS FOR THE SPATIAL ANALOGUE OF THE

EULER-DARBOUX EQUATION

Rodionova I.

Samara University Bushkov S.

Samara University

Аннотация

Для одного из пространственных аналогов уравнения Эйлера - Дарбу - Пуассона с параметрами, равными по модулю одной второй, предлагаются постановки и решения видоизмененных задач типа Коши с данными на плоскости сингулярности коэффициентов уравнения при значениях параметров:

1) а = р =1 (задача С1)

2) а = -1, Р =1 (задача С2)

3) а = Р = -1 (задача Сэ).

Для решения задачи С1 применен метод Римана. В случаях 2) и 3) построено общее решение рассматриваемых уравнений, из которого получены решения задач С2 и Сэ соответственно.

Abstract

The authors suggest setting up a modified Cauchy problem for one of the spatial analogues of the Euler-Darboux equation with the data on the coefficient singularity line.

Problem Ci: а = Р = 1

Problem C2: а = -1, p = 1 (1)

Problem Сэ: а = Р = -1

Problem Ci was solved by the Riemann method. Problems C2 and Сэ were solved by constructing a general solution of the equation in question whose formula provided the solutions to the problems.

Ключевые слова: уравнение гиперболического типа, общее решение, краевая задача.

Keywords: equation of hyperbolic type, general solution, boundary value problem.

При всем многообразии большинство вырож- задач для уравнения (1°), там же содержится обдающихся уравнений гиперболического типа в ха- ширная библиография по этому вопросу. Большой рактеристических координатах сводятся к уравне- вклад в теорию краевых задач для уравнения Эй-нию Эйлера - Дарбу - Пуассона лера - Дарбу внесен самарскими математиками, в

Р а тт о первую очередь, проф. В.Ф. Волкодавовым и его

Uxy ^ V— v Ux — V— v Uy = 0' ((1) учениками: были поставлены новые краевые задачи

y - х y - x

в сложных областях с нестандартными условиями

имеюЩего шиРокое применение в гаюши и сопряжения, задачи со смещением, с интеграль-

гидр0динамике, теории ^мот^ в различных раз- ными условиями. Исследовались постановки крае-

делах механики сплошных сред [1 - 5]. Исследова- вых задач для различных пространственных анало-

ниями краевых задач для уравнения (10) занима- гов уравнения ЭИлера - Дарбу [7 - 12]. Библиогра-

лись многие советские и зарубежные математики. фия работ [7, 8] содержит труды самарских

В работе [6] дан подробныИ анализ классических математиков, посвященных исследованию новых,

видоизменных краевых задач для уравнения (10).

Основные результаты по постановке и исследованию краевых задач для уравнения (1°) получены при условиях, налагаемых на параметры уравнения: 0 <|а|, р, а+р<1 . Это связано с тем,

Uxyz

ß

а

z+y - x

xz

z+y - x

Uyz = 0 (2)

при а =

ß

U 1

: 2, для которого поставлены и

что задача Коши в классической постановке при решены три видоизменные задачи Коши в случаях: а = В с условиями: п 1 1 п 1

™ 1) а = р = 7=г; 2) а = —^, р = ^; (3)

Щ^) ^(^Дт^у - x)2р(Uy -Ux) = v(x) ) =Р 2 ) 2 2 ()

(y > x) некорректна при |а| = ß

1

: 2, так как

a = ß=-2.

Для случая 1) однозначная разрешимость за-либо само решение, либо его нормальная производ- дачи С1 доказана методом Римана; в случаях 2) и 3) ная на линии у = X обращаются в бесконечность. для уравнения (2°) построено общее решение, из

В работах [13, 14] опубликованы исследования кот°р°го получено решение соответственно задачи по постановке и решению ряда краевых задач для С2 и задачи Сз

1

уравнения (1°) при а =

ß

Решение всех трех поставленных задач полу-

= ^ . В настоящей ра- чено в явном виде.

боте рассмотрен один из пространственных аналогов уравнения Эйлера - Дарбу: §1 Задача С1 Уравнение

^^+- +у)

yz

=0

(1)

рассмотрим в области Н =|(X,y,z)^<X — У,У<X, — ГО<у<+сю|трехмерного евклидова

пространства. Задача С1

В области Н1 найти решение U(x, y,z) уравнения (1), удовлетворяющее условиям:

ЦХ,у,x—у) = т^,у), x>у;

lim (x-y-z)(Uxz -Uyz) = M(x,y), x > y;

z—>x-y-0 ^

lim

z—x-y-0

öU

öz

f(üxz -Uyz)(x-y-z)

y(1)-y 1 - Wx - y - z

V /

(2) (3)

(4))

= v(x,y),x > y;

где = ^^ [15].

Г(г)

Заданные функции имеют непрерывные частные производные ^xy5Цxy5VXy в своих обла-

стях определения.

Для решения задачи С1 применим метод Римана. Для этого в области Н1 возьмем произвольную точку ММд и рассмотрим область НЕ, ограниченную плоскостями

X = XQ,У = УQ,Z = ZQ,Z = X — у — 8 (8> 0) . В предположении, что решение задачи С1 существует, проинтегрируем тождество Грина, полученное в работе [9, стр. 12],

VLi(U) - ULi*(V) = 1

Для уравнения (1) имеем:

ÖP+ÖQ+ÖH

öx öy öz

по области HE.

1

(G)

P = VUyz + UVyz -VyUz + 3UzaV, a =

2(x y z)

Q = V(Uz + 3Ubz)+UVxz - VzUx -3bUVz, b =_1y_z)

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

Н = У(иху -3иах + эъиу)-Ухиу-3аиУх + У^И .

и - решение уравнения (1), V - функция Римана [9, стр. 22]

V(x,y,z; x0,y0,z0) =

(х - y - z)

1 1 i _ 2,2a

a

1 1 (xo - У - z)2(x - Уо - z)2

_ (xo-x)(yZZo) ,F(a,ß,y,a)=jr ^f*a -yn -z) ' V / (Y)„n!

(х0 - У - 2)(х - Уо - 2)

- гипергеометрическая функция Гаусса [15].

Применим к интегральному тождеству (в) формулу Гаусса - Остроградского, получим

3

^ ЩРсоБ а+ОСОБР+НсоБ у) ёБ = 0,

Di

x = x

грани

1=0 D. 1

пирамиды

(5)

(6)

He.

лежащие

соответственно

плоскостях

0>y = y0,z = z0,z = x-y-е .

Производя ряд преобразовании, которые не приводим в силу их громоздкости, получаем:

■г х0 -У0 -8

и(хо,Уо,2о) = и(х0,У0,х0-У0-е)-1 | [и2(х0,х0-2-8,2)У+

x0 y0 е x0

+Uz(z+y0+e,y0,z)V]dz-1 J dy J (Uxz-Uyz)V

y0 z0 +y+e

dx

x0 y° е x°0 Г V 1 / \

- J dy J Uz x-V-z+2 (Vy-Vx)

y0 z0+y+e L J

z=x-y-е 4

dx=1 J

(7)

z=x-y-е

k=1

Вычислим подынтегральные выражения и переИдем к пределу при 8 —У 0, с учетом граничных условии

(2)-(4).

Из вида функции Римана следует, что одномерный интеграл ^ —> 0 при 8 —^0. При вычислении подынтегрального выражения в слагаемом воспользуемся формулой производной и формулой автотрансформации гипергеометрической функции (6):

^-<ОТ(а,Ъ,с, а) = ааа-1Б(а+1,Ъ,с,а)а'х, Б(а, Ъ, с, а) = (1 - 8)с-ъ-а Б(с - а, с - Ъ, с; а) [15].

Получаем в результате вычислений

1 1 _1(х0-х + 8)2(У-У0 + 8)2

V

x-y-z 2

2 (Vy-Vx)

xn -x

y-y0

z=x-y-е

(

• F

' (x0-x)(y-y0) 1 1 ! (x0-x)(y-y0)

2'2"(x0-x+e)(y-y0 +е)

(8)

+a(e),

х0-х+8 У-У0 +8

где а(8) — 0 при 8 — 0 .

При вычислении подынтегрального выражения в ^ используем представление функции Гаусса [15]

F

\ \ 2'2

,1, a

2

Г2

f 11

2

V У

v(1) -V

2

V У

-Ы1

в

0

а также значение ее

F

-1111 2'2' '

Г2

2

V У

[15].

Тогда 1

2

Uxz Uyz

V

¥(1)

2

V У

z=x—у—8

-lnVs

'1 Uxz Uyz )

г2 l1!

8

1

(xo - x+8)2 (y - Уо +8)

Г2

Ы Uxy - Uyz )

•ln

x0 - x + 8

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

(xo - x+8)2 (У - Уо+8)

)(У - Уо+8)

(9)

(У - Уо

+x -x+8

)

С учетом полученных выражений (8), (9), условий (3), (4) имеем:

^11 I — I I I V -I-- ^

lim

8—0

1 (Uxz - Uyz ) V

+

x - y - z 2

v(x,y) . 1

2 (Vy - Vx) U

Jz=x-y-8

^(x,y)

Г2

2

V У

__+_;__r-y^jy_

1 1 + hI 1 1 (xo - x)1 (y - Уо )2 2Г2 2 (xo - x)2 (y - Уо)2

(10)

•ln

(xo - x)(У - Уо )

(У—Уо + Xo — x [

В формуле (7) перейдем к пределу при 8—>-0, переобозначим переменные, полагая

^ = X Уо = У^0 = Z :

U(x,y,z) = x(x,y)- * - ds J ^s) 1ln(xx-t)t+(s(s-yyy)dt

2Г21 1 |y z+s (x -1)2 (s -y)1 (x -1) + (S -У)

2!

x-z x

л x-z x

—rn У ds У v(t,s)

p2 1 | y z+s Г 2!

dt

(ii)

(x - t)2(s -1)2

Непосредственная проверка показывает, что при непрерывности TXy, VXy, функция (11) удовлетворяет уравнению (1) и условиям (2) - (4). Единственность решения задачи С1 следует из метода Ри-мана.

§2 Задача С2 Уравнение

L2(U) = Uxyz +

U

xyz

U

yz

2(z+y - x) 2(z+y - z)

0

(12)

рассмотрим в области H9 =

(x,y,z)

y+z - x > 0,y > x, -ад < y <

трехмерного евклидова простран-

ства.

10. Постановка задачи.

Задача С2. В области Н2 найти решение U(x, у, z) уравнения (12), удовлетворяющее краевым усло-

виям:

8

U(x,y,x - y) = t? (x,y), (x,y) eD,D =

(x,y)

x < y —да < y < да

21Щ-y Uz

= v2(x,y), (x,y) eD

lim

zix—y

Uyz Uxz'

iöv2 övj |_ 2

öx V öy /

ln(z+y—x)+2^ ij—2^(l)+l

(13)

(14)

(15)

= ц2(х,у),(х,у)еО,

где определена условием (14), ^(г) - логарифмическая производная гамма - функции.

На заданные функции налагаются условия: 20. Построение общего решения уравнения (12).

Т2 (х,у) е С(2)(Э), V е С(3)(Б), ц е С(2)(Э).

(16)

В уравнении (12) сделаем замену = V , получим уравнение Эйлера - Дарбу с параметром z

+ ^-у-- = 0. (17)

V +_$.

Уху + 2(у+2 - х) + 2(у+г - х)

Подобно тому, как это было сделано в работе [6], находим общее решение уравнения (17) при каждом фиксированном z, оно имеет вид:

у+г 1 1

^х,у,г) = | Ф2 (г,Б)(Б - х)2(у+г - б) 2ёи+

х

+у+2 - х)2(у+г - 8)-21п(8 - х+(у+х - 8) ёв +

y+z

+ J (z,s)(s—x) 2(y+z—s) 2ds.

(18)

Делаем замену V = и , после чего интегрируем обе части полученного тождества в пределах от х - у до z, предварительно переобозначив z = 1 Получаем функцию

г у+г 1 -1

и(х,у,г) = х2(х,у) + | а | Ф2(М)(б -х)2(у+1 - б) 2ёБ +

х-у х

г у+г

+ | (1, в)(б- х)2(у+1 - б) 22 1п (б х)+(у+[ б) ёБ +

х-у х у

г у+г -1 -1

+ | а1 - х) 2 (у+г - б) 2ёБ. (19)

х-у х

Если произвольные функции %2, Ф2 таковы, что их производные %2ху, Ф2ху ,^2уух непрерывны в области D, то функция, определяемая формулой (19) есть общее решение уравнения (12). Этот факт доказывается непосредственной проверкой, для чего в формуле (19) производится замена переменных г = х - у+(г+у - х)и, Б = х+(г+у - х)иу.

В результате имеем:

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

1 1

и(х,у,г) = (г+у - х)21иёи|Ф2 [х - у+(г+у - г)и,х+(у+г - х)иу

0 0

i ^ —^ •v2 (l — v) 2dv + (z + y — x)2JuduJ^2s' v2(1 — v) 2ln-

0 0

1 11 —1 —1 (z+y—x)uv(1—v) dv+(z+y—x)JduJ^2'u 2(1—u) 2du+x2(x,y).

0 0

Далее находим производные ихУ2,их2,иУ2, подставляем их в уравнение (12), после ряда преобразований получаем, что функция (20) удовлетворяет уравнению (12). В силу громоздкости вычислений проиллюстрируем этот процесс на одном из слагаемых выражения (20).

11 1 -1 Слагаемое из(х,У,2) = (2 + У-х)21иёи|Ф2(1,б)у2 (1-у) 2 ёу продифференцируем по х:

0 0 11 1 -1 и3х = -2(2+У-х)| иёи|Ф2 (1,б)у2 (1-у) 2ёу+ 0 0

11 1 -1 +(2+У-х)21 иёиГф^ (1-й)+Ф^ (1-й • у] у2 (1-у) 2ёу.

0 0

Во втором слагаемом создадим полную производную по и, затем проинтегрируем по частям, получаем

1 1 -1

и3х = -(2 + У-х)|у2 (1-у) 2 ф(2,х + (У + 2-х)у)ёу +

0

11 1 -1 +(2+У-х)21 иёи | Ф21 (1, Б)у 2 (1 - у) 2 ёу.

0 0

Аналогично получаем

1 1 -1 из = (2+У-х)|ф (2,х+(У+2 - х)у)у2 (1-у) 2ёу-

0

11 1 -1 ^гинигау а <Л^2/1_лЛ 2,

- (z+y - x)2 J udu J Ф^ (t, s)v2 (1 - v) 2 dv;

0 0

1 1 1 U3xz = (z+y - x) J Ф2s (z, x+(y+z - x)v)v2 (1 - v)2 dv -

0

1 1 -1 - J^ (z,x+(y+z-x)v)v2 (1-v) 2dv;

0

1 3 -1

U3yz = (z+y-x^2s(z,x+(y+z-x)v)v2 (1-v) 2dv+

0

1 1 -1 +J^ (z,x+(y+z-x)v)v2 (1-v) 2dv;

0

1 1 11 U3xyz =-1 JФ2s(z,x + (y + z-x)v)v2 (1-v)2dv-20

1 1 3 -1

1 JФ^ (z,x+(y+z-x)v)v2 (1-v) 2dv.

(21)

(22)

(23)

20

Подставим выражения (21) - (23) в уравнение (12), убеждаемся, что = 0 . Аналогичными

вычислениями показываем, что остальные слагаемые функции (20) удовлетворяют уравнению (12).

30. Решение задачи С2. Для решения поставленной задачи воспользуемся формулой (20). Очевидно при х(х,У) = ^2(Х,У) функция (20) удовлетворяет условию (13). Находим

1 1 _1

и2 = (У + 2-х)|ф(2,х + (У + 2-х)1)12 (1-1) 2 ё1 +

02

+(y+z - x) J (z, x+(y+z - x)t) • t2 (1 -1) 2 ln t(1 - t)(y+z - x)dt +

1 _1 -1 +J^2 (z,x+(y+z-x)t) • t 2(1-t) 2dt,

V2 (x,y) или

f\ 1 2,2

полагаем ъ = х - у, получаем (х - У, х)В Подставим функцию (24) в формулу (20) и составим выражение

,_V2(s,s-t) 2(t,s) (л\

Г2

J(x,y,z) = Uyz-U -

yz wxz

^V2(x,y^ dv2

dy

dx 1

(ln(z+y-x)+2^

2

V У

-2¥(1)+1) = 2J^ (z,s)t2 (1-t) 2dt +

0

• t2(1-t)4lnt(1-t)dt +

2

Г2

dv~ (v,s-z) dv~ (v,s-z)

dv

d(s-z)

1 -1

t2(1-t) 2 ln(z+y-x)dt-

dv2 _ dv2(x,y)

dx

dy

ln(z+y-x)-

dvi+dvi

dx dy

4

Г2

Г2

Ш J

1 In

11J

1

dv~

dv2 (v,s-z) dv2 (v,s-z)

dv dv~

d(s-z)

2^ 1 j-2^(1)+1 t2(1-t)-2dt-

+

dv d(s-z)

-1 -1 8 t 2(1-t) 2dt+a(z+y-x) = £ J,

k=1

где:

s = x+(y+z-x)t, v = s,

(24)

(25)

а(2+У-х) содержит все слагаемые, которые стремятся к нулю при 2 —^ х — у. Отметим, что при 2 — х-у у = Б — х , Б-2 — У .

Вычислим пределы при 2 —>■ х-у всех слагаемых, входящих в выражение ^х, У, 2), определяемое формулой (25).

limJ = zЦш 2{Ф2(z,s)t2(1-t) 2dt-

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

z—^x-y

= 2Ф2(x-y,x)B

r3 1

2,2

V У

= Г2

2

V У

Ф, (Х-У,Х).

1

1

При вычислении следующих пределов воспользуемся формулами [16]:

1 - - - 1 fn\

^v- ... Л ,, Л__

0

J Xх )v—1 lnxdx = -1b ^, v

T

х

w

V х

v у

-w

W(1+z) —y(z>

1.

J - C-t)pdt = Щт+g1

lim J =

z—^x—y 2

2

Г2

f л \

2

v

1

lim

—x—y J

Y z—^x—

^Vl+ av2

öv ö(s—z)

1 —1

t2(1—t) 2lnt(1—t)dt =

(28)

öv! Ь 2 2^ г i!

öx V öy У 2 V У

lim (J + J ) =

z—x—У \ 6 / /

^ +5V

öx öy

Г2

—2¥(1) * [J t2(1—1)—2dt] —

1 I n

(29)

—} t—2(1—1)—2dt]=öv2(<x'y)+öv2((x'y)

öy

В результате имеем ^ li^^ J2 + J + J j:

öv! Ь 2 2^ г 11

öx V öy У 2 V У

-2^(1)+1

что уничто-

жается взаимно со слагаемым J5 формулы (25), которое не зависит от z.

Покажем, что 21|Шу ^з + ^ | = 0 . Для этого разность производных функций У2 — 7) представим формулой Тейлора для функции двух переменных, ограничиваясь только первым членом.

lim

z—^x—y

J3 + J4

z—my Ку+z—x) ln(y+z—x) J

ö2v ö2v ö2v~ ö v2t + öv2(1 — t) +ö v2

öx2 öy2

öxöy

•t2(1—t) 2dt+0(z—y—x)} = 0,

учитывая, что lim (y+z — x)ln(z + y — x) = 0.

В выражении (25) перейдем к пределу при z —>■ x—y, с учетом проведенных выше вычислений и

(л \

1

условий задачи (15), получаем Ц2 (x,y) = Г2 1 Ф2 (x — y,x), откуда

2

v У

Г2

2

v У

(30)

Подставим найденные выражения %2, ' ^2 в формулу (20) общего решения уравнения (12), получим решение задачи C2:

1 7 У+г 1 1

и(х,у,7)=т2(х,у)+—^ | Л | ц2(б,б—г)(Б—х)2(у+г—Б) +

г2 1 Iх—у х 1 21

1 J dtyJ+'dv2|s::Vx)1(y+t-sfäbfi-ay+x-Öds+

1 x-y x J

+

Г2 1 I x-y x Г 2

i z y+t 1 1

^ J dt J v2(s,s-t)(s-x) 2(y+t-s) 2ds.

1 Ix-y x

+

Г2 1 |х-У х 12 ]

Выполнение условий (13) - (15) легко проверяется вычислением. §3 Задача Cз

В области Н2 рассмотрим уравнение

Ьз(0) = Ux

U

xz

+

U

yz

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

= 0.

(31)

-xyz 2(z+y-x) ' 2(z+y-x)

Задача C3 В области H2 найти решение U(x, y, z) уравнения (31), удовлетворяющее условиям: U(x, y, x-y) = T3(x,y), (x,y) eD; (32)

lim Uz=v3(x, y>

z—x-y

lim

z—x-y

(Uyz-Uxz )(z + y-x)

(x, y) eD; d2v ~ d2v d2v.

(33)

3+2

1 .. ..f

ln^z+y-x +11 -y(1

dx2 dxdy dy2 = ц3 (x,y^ (x,y)eD.

(34)

Условия, налагаемые на заданные функции:

T3ec(2) (d); v3ec(4) (d), |u3ec(2) (d) .

V/' У3

Рассуждениями, подобными тем, что проводились при построении общего решения уравнения (12), показано, что функция

2 У+1 1 1

и(х,у,2) = х(х,у) + | & | Ф(1,б)^-х)2(у+^б)^ +

х-У х

+ / ^(1,8)(8-х)2(у + 1-8)11п(8-х)+(у +}х-8)ёБ +

х-у х

2 У+1 _1 _1

ёБ +

(35)

+ | ё1 ¥5'(1,8)(8-х) 2(у+1-б) 2Г(у+2-х)-2(б-х)]

х-у х "

2 У+1 __1 -1

+ | Л1 ¥(1,8)(в-х) 2(у+2ёБ,

х-у х

где произвольные Ф, ¥ имеют частные производные %ху, ^^ху, ^¥ууху, непрерывные в области Б, является общим решением уравнения (31).

Подчиняя функцию (35) условиям (32) - (34), находим функции Ф, ¥ , как это делалось при решении задачи С2. Подставляя результат в формулу (35), получаем решение задачи Сз:

гу 2 у+1 1 1

и (х,у,2) = т3 (х,у)+—^ | &1 ц3 (б, б - 1)(б - х)2 (у+^б)2^ +

Г2 1 I х-у х 1 21

1 z Y ö2v3(ss—1) (s—x)2(y+1—s)2ln(s—x)(y+1—s) ds+

Г1! x—y x ös2 ( ) (y ) y +1— x

+

Г2 1 |x—y x

V2 У

1 f Л y+' dv,(s,s—t)

Г2

Ü J dt J

1 Ix—y x

ös

(s—x) 2(y+1—s) 2 (y+z—x)—2(s—x)

ds +

i z y+t —1 —1

J dt J v(s,s—t)(s—x) 2(y+1—s) 2ds.

Г2 1 I x—y x

Список литературы

1. Чаплыгин С.А. О газовых струях. Собрание соч., Т. 2 - М. - Л.: Гостехиздат, 1948. - 644 с.

2. Станюкович К.П. Теория неустановившихся движений газа. - М.: изд-во Бюро новой техники, 1948. 164 с.

3. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Механика сплошных сред. - М.: Гостехиздат, 1953. - 778 с.

4. Соколовский В.В. Механика сплошных сред. - Физматгиз, 1960. - 243 с.

5. Франкль Ф.И. Избранные труды по газовой динамике. - М.: Наука, 1973. - 711 с.

6. Смирнов М.М. Вырождающиеся гиперболические уравнения. - Минск: Вышэйная школа, 1977. - 301 с.

7. Волкодавов В.Ф., Николаев Н.Я. Краевые задачи для уравнения Эйлера - Пуассона - Дарбу. -Из-во Куйбышевского госуд. педаг. ин-та, Куйбышев, 1984, 80 с.

8. Волкодавов В.Ф., Захаров В.Н. Функции Римана для одного класса дифференциальных уравнений в трёхмерном евклидовом пространстве и их применение. - Из-во Самарский Госуд. педаг. уни-вер-т, Самара, 1996, 52 с.

9. Волкодавов В.Ф., Николаев Н.Я., Быстрова О.К., Захаров В.Н. Функции Римана для некоторых дифференциальных уравнений в n-мерном евклидовом пространстве и их применение. - Изд-во «Самарский университет», 1995, 76 с.

10. Волкодавов В.Ф., Родионова И.Н., Бушков С.В. Решение видоизменённой задачи Коши методом Римана для одного пространственного аналога

уравнения Эйлера - Дарбу с отрицательным параметром // Диффренц. уравнения. - 2000. - 36, т.4. -с. 616 - 619.

11. Долгополов В.М., Родионова И.Н. Видоизменённая задача Коши для одного гиперболического уравнения третьего порядка в трёхмерном пространстве // Вест. Сам. гос. техн. ун-та. Сер. Физ.-мат. науки. - 2009. - 1, т. 18. - с. 41 - 46.

12. Долгополов В.М., Родионова И.Н. Задачи для уравнений гиперболического типа на плоскости и в трёхмерном пространстве с условиями сопряжения на характеристике // Изв. РАН. Сер. ма-тем. - 2011. - 75, т. 4. - с. 21 - 28.

13. Бушков С.В., Родионова И.Н. Видоизменённая задача Д1 для уравнения Эйлера - Дарбу с параметрами, равными одной второй. - Актуальные вопросы естественных и математических наук в современных условиях развития страны. V международная научно-практическая конференция. Выпуск V. Санкт-Петербург, 2018, с. 9 - 15.

14. Родионова И.Н., Бушков С.В. Видоизменённые задачи Коши и Коши - Гурса для уравнения Эйлера - Дарбу. - Актуальные вопросы и перспективы развития математических и естественных наук - V международная научно-практическая конференция, выпуск V, г. Омск, 2018, с. 9 -13.

15. Бейтмен Г., Эрдейн А. Высшие трансцендентные функции. Т. I. - М.: Наука, 1973. - 296 с.

16. Градштейн Н.С., Рыжик И.М. - Таблицы интегралов, сумм, рядов и произведений. - Москва. Физматгиз, 1971.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.