Научная статья на тему 'Об одной нелокальной краевой задаче для нагруженного уравнения третьего порядка'

Об одной нелокальной краевой задаче для нагруженного уравнения третьего порядка Текст научной статьи по специальности «Математика»

CC BY
65
10
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Область наук

Аннотация научной статьи по математике, автор научной работы — Дзарахохов Азамат Валерианович, Елеев Валерий Абдурахманович

Доказаны существование и единственность решения нелокальной краевой задачи для смешанного нагруженного уравнения третьего порядка с кратными характеристиками для трех возможных случаев расположения корней характеристического уравнения.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по математике , автор научной работы — Дзарахохов Азамат Валерианович, Елеев Валерий Абдурахманович

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

Текст научной работы на тему «Об одной нелокальной краевой задаче для нагруженного уравнения третьего порядка»

Владикавказский математический журнал Июль-сентябрь, 2004, Том 6, Выпуск 3

УДК 517.946

ОБ ОДНОЙ НЕЛОКАЛЬНОЙ КРАЕВОЙ ЗАДАЧЕ ДЛЯ НАГРУЖЕННОГО УРАВНЕНИЯ ТРЕТЬЕГО ПОРЯДКА

Доказаны существование и единственность решения нелокальной краевой задачи для смешанного нагруженного уравнения третьего порядка с кратными характеристиками для трех возможных случаев расположения корней характеристического уравнения.

А. В. Дзарахохов, В. А. Елеев

Пусть ^ — конечная односвязная область, ограниченная отрезками ААо, В Во и АоВо прямых х = 0, х = I, у = Н соответственно, расположенных в полуплоскости у > 0, и характеристиками

2 2

АС : е = х--(_у)(т+2)/2 = о, ВС : п = х +-(_у)(т+2)/2 = I,

ц ш + 2У у> 1 ш + 2У у>

о2 С) 2 1

оператора Lm = -щр — (—у)тоХ2, т = const > 0, выходящими из точки C(^, ус), ус = — [(m + 2)1/4]2/(m+2).

Введем обозначения: = Q П {у > 0} — параболическая, а ^2 = ^ П {у < 0} — гиперболическая части смешанной области

В области Q рассмотрим смешанное нагруженное уравнение третьего порядка

0=

Lu +Y. kj(x, y)u(xj, у) = f (x, у), у > 0,

j=1 n (1)

LmU + bo(x, у)и +Y1 bi(x, у)^рхи(х, 0) = d(x, у), у < 0,

где Ьп = пххх _ пу + а1(х, у)их + а0(х, у)и, Вр1х — оператор дробного (в смысле Римана — Лиувилля) интегрирования порядка _р» при р» < 0 и дробного дифференцирования при рг > 0, который при рг < 1 задается формулой (см. [1])

I 1 <0

= \ г(-Р-) 0 (х-^)1+Р', Рг < 0 (2)

DPX-1f (x), Pi > 0,

dx

где Г(я) — гамма-функция Эйлера.

Предполагается, что х3, ] = 1,...,п, — фиксированные точки из интервала (0,1), причем для определенности будем считать, что 0 ^ х1 < ... < хп < I, рг < рг-1 < . . . р1 = р.

Задача 1. Найти функцию п(х,у) со следующими свойствами: 1) п(х, у) е Сп С 1(^) п сх3у1)(^1) п сх2^(^2), Пх е С(^);

© 2004 Дзарахохов А. В., Елеев В. А.

d

2) u(x, y) — регулярное решение уравнения (1) при y = 0;

3) u(x, y) удовлетворяют краевым условиям

u(0,y) = <pi(y), u(l,y) = ^2(y), Ux(0,y) - Ux(l,y) = ^s(y), 0 < y < h, (3) u(x, -x) = ^(x), 0 < x < 1/2, (4)

где <i(y) G C [0, h] П C 2]0, h[, i = 1,..., 3, ^(x) G C 1[0,1/2] n C3 ]0,l[.

Случай I. Пусть a1(x,y) = 01 = const, a0(x,y) = 0о = const, kj(x, y) = Aj = const, j = 1,..., n, m = 0, bj(x, y) = 0, i = 0,..., n, f (x, y) = 0, d(x, y) = 0.

Переходя к пределу в уравнении (1) при y ^ 0+, получим функциональное соотношение между u(x, 0) = т(x) и uy(x, 0) = v(x), принесенное из параболической части ^i на линию y = 0, в виде

n

т"'(x) - V(x) + 0iT'(x) + 0от(x) + ^ Ajт(xj) = 0. (5)

j=i

Функциональное соотношение, между т(x) и V(x), принесенное из гиперболической части ^2 на линию y = 0, имеет вид [2]

т'(x) - v(x) = ^'(x/2). (6)

Исключая V(x) из (5) и (6), с учетом граничных условий (3) получим для определения т(x) следующую задачу

n

^''(x) + (01 - 1)т'(x) + 0от(x) = -^'(x/2) - Ajт(xj) = p(x), (7)

j=i

т(0) = <¿1(0), т(l) = ^2(0), т'(0) - т'(1) = ^з(0). (8)

Характеристическое уравнение, соответствующее однородному уравнению

^''(x) + (01 - 1)т' (x) + 0о т (x) = 0, (7')

имеет вид

k3 + (01 - 1)k + 0о = 0. (9)

Введем обозначение s =

% + (е12~71)3. Известно [3], что уравнение (9) имеет один действительный и два комплексных корня, если s > 0. Оно имеет три различных действительных корня, если s < 0. При s = 0 все три корня уравнения (9) действительны, причем два из них равны.

Рассмотрим случай когда s = 0. В этом случае имеем, что k1 = 30о/(01 - 1), k2 = k3 = k = -30о/[2(01 - 1)]. Так как общее решение уравнения (7') имеет вид

т (x) = c1ekix + (c2 + c3x)ekx,

то методом вариации постоянных, находим общее решение уравнения (7) в виде

т (x) = Y1ekix + (Y2 + Y3x)ekx + N (x), (10)

где

N(x) = -(k - k1)-2 У (efcl(x-i) + [1 + (k - k1)(x + i)]efc(x-i^^2) dt

/10

+ [1 + (к - к1)(ж - ^е^-^) ^ Л,т(ж') (И = С(ж) + Р(ж)щ,

о

где С(ж) — первое слагаемое, Р(ж) — коэффициент перед суммой, обозначенной нами через ш/, последнего равенства.

Считая пока N (ж) известной, подставим (10) в граничное условие (8). В результате получим систему линейных уравнений относительно 7», г = 1, 2, 3, которая разрешима, если ее определитель А = [к + (&1 - к)1]еы + к[(1 - к)1 - 1]е2к + к (1 + (к - 1)1)]е(к1 +к)1 -к^е^1' = 0. Решая систему находим

71 =А-1( - (С(0) - С(0 + к(1 - ек1 )<^(0) - ^з(0))ек1

+ (1 - (1 + к1)еы) (С(1) + <М0)еы - ^2(0)^ - А-1 ((Р'(0) - Р'(1))еы

+ (1 - (1 + к1)еЫР(0))Щ = Р1 + , (11)

72 = А-1 ( - (^з(0) + С(0) - С(0 - к1(1 - ек11)^1 (0))ек1

+ (1 - (1 + к1)еЫ)(^2(0) - ОД - <^(0)е^)) + А-1((Р'(0) - Р'(1))еы

- (1 - (1 + к1)ек1 Р(1)))щ = рз + р4Щ, (12)

7з = А-1 ((рз(0) + С(0) - С'(0)ек1 - к(<^(0) - С(1))(1 - еы)

- (^з(0) + С(0) - С(1))ек11 + к1(1 - ек11 )(^2(0) - ОД) - <^(0)к(1 - ек1)ек11 - к1(1 - емеы) + А-1 ((Р'(0) - Р'(0)(еы - ем) + Р(1)(к(1 - еы)

+ к1 (1 - ем)))щ = р5 + р6Щ, (13) Подставляя (11)-(13) в (10) и заменяя ш/ его значением, получим уравнение

п

т(ж) + т(ж) ^ Л/т(ж^) = п(ж), (14)

/=1

где т(ж) = С(ж) + р1ек1Х + (рз + жр5)екх, п(ж) = Р(ж) - р2ек1 х - (р4 + жрв)екх.

Полагая в равенстве (14) поочередно ж = ж1, ж = ж2,..., ж = жп, получаем следующую систему алгебраических уравнений относительно т(ж5), ^ = 1,..., п,

п

т» + т» ^ Л/ т/ = п», г = 1,...,п, (15)

/=1

где т/ = т(ж5), п/ = п(ж5), т/ = т(ж5).

Система (15) имеет единственное решение, если ее определитель отличен от нуля:

п

Ап = 1 + ^ Л/т/ = 0. (16)

/=1

Легко доказать, что

с л I 1 + Актк, г = 7; А—^ = 4 к=1 к (17)

-А, т-, г =^

;браические дополнения э

ля А—. Так как

где — алгебраические дополнения элемента г-ой строки и 7-го столбца определите-

1 —

Т (Ж ) = А-Е А—¿¿Чж*), 7 = 1,...,п, — ¿=1

то из равенств (16) и (17) получаем (при А— = 0)

Т(ж) = А|-(" + Ё т»(" А» - А"¿М • (18)

— ^ ¿=1 '

Таким образом, подставляя (18) в (14), находим единственное решение задачи (7), (8) в виде

-1

т(ж) = п(ж) - т(ж) ^ — (" + т^п, А» - А,п»))

А-

¿=1

Легко заметить, что т(ж) = 0, если ^>¿(0) =0, г = 1,..., 3.

После определения функции т(ж) мы приходим к задаче (3), и(ж, 0) = т(ж) в области ^1.

Рассмотрим однородную задачу, т. е. задачу с нулевыми данными (^ = 0, г = 1,..., 3, т(ж) = 0). Допустим, что однородная задача имеет нетривиальное решение и(ж,у).

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

Положим

и(ж,у) = и(ж,у)еЛх+га, (19)

где А и ^ — некоторые постоянные. Для функции и(ж, у) получим уравнение

Ди) — иххх + 3^ихх + (01 + + (00 + 01 ^ + - А)и

-

+ ^ А,-и(ж^, у)е(х-х)^ - иу = 0 ¿=1

и краевые условия

и(0, у) = 0, и(1,у)=0, их(0,у) - их(1,у)=0, 0 < у < Л, и (ж, 0) = 0, 0 < ж < 1.

По предположению, и в силу (19), эта задача имеет нетривиальное решение и(ж, у). Рассмотрим тождество

ьЬь = ^иихх - 11 и2 + З^иих + 1(01 + - 11 (и2)у - 3^

-

+ (0о - 01^ + - А)и2 + ^ А, и (ж', у)и(ж, у)е(х-х)^ = 0.

¿=1

Интегрируя это тождество по области и учитывая однородные граничные условия (20), имеем

1 J u2(x, h)dx — J ((00 + + — A)u2 — 0 n

n

+ ^ Aju(xj, y)u(x, y)e(xjdxdy = 0. (21) j=i

Полагая в равенстве (21) x = xj, получим

/ ? n

-u2(xj ,h) — l ((00 + + — A + Aj )u2(xj ,y) — (xj ,y)) dy = 0. (22)

0 j=1

Выберем A и ^ так, чтобы ^ < 0, 00 + + — A + Aj < 0.

При таком выборе A и ^ левая часть равенства (22) становится строго положительной, что невозможно, если u(xj, y) = 0. Следовательно, u(xj, y) = 0. Учитывая это в равенстве (21), будем иметь, что u(x, y) = 0 для любого (x, y) G ^i и, согласно (19), u(x, y) = 0 для любого (x, y) G fii. В области ^2 однородная задача Дарбу u(x, 0) = 0, u(x, —x) = 0 для уравнения L0U = 0 имеет только тривиальное решение u(x, y) = 0 для любого (x, y) G ^2. Следовательно, u(x, y) = 0 в

Существование решения задачи (3), u(x, 0) = т(x) доказывается опираясь на методы используемые в работах [4-6]. В области ^2 решение задачи 1 можно найти как решение задачи Дарбу.

СЛУЧАЙ II. Пусть s = 0, коэффициенты уравнения (1) при y > 0 такие, как и для случая I. При y < 0 положим m = 0, b0(x,y) = A0 = const, bi(x,y) = 0, i = l,...,n, d(x, y) = 0.

Решение задачи 1 в области ^2 ищется в виде [7, 8]

x+y x—y

u(x,y)= F(x + y) + $(x — y) + d^ )

х+у х—у

4 У ^ / т (пТ 1 (23)

о о

где ^(¿) и Ф(я) — дважды непрерывно дифференцируемые функции и подлежат определению. Учитывая условие (4), из (23) находим Ф(х) = |) — F(0), 0 ^ х ^ I, после чего равенство (23) примет вид

х+у х—у

и(х, у) = F(х + у) + + F(0) + ^ I ^ I т (Ц^) (24)

о г

Из равенства (24) найдем их — иу, а затем в полученном равенстве перейдем к пределу при у ^ 0—, после чего получим интегро-дифференциальное соотношение между функциями т(х) и V(х), принесенное на линию у = 0 из гиперболической части

x

v(x) — т'(x) = —^2) — A0 J т (25)

0

Исключая ^(ж) из уравнений (7) и (25) и учитывая (24), получим задачу для нагруженного интегро-дифференциального уравнения с интегральным оператором типа Вольтерра

г///(ж) + (01 - 1)т' (ж) + 00 т (ж) = р(ж), (26)

т(0) = ^1(0), т(1) = ^2(0), т/(0) - т/(1) = ^з(0), (27)

где

и( ж) - т/ т ^ ^ ^ А. т (X). (28)

Р(ж) = (|) - у У т(е) (е - £ А,-т(ж7)

х .7=1

2

Поступая аналогично предыдущему случаю, получим интегральное уравнение Вольтерра второго рода относительно т(ж)

X

т(ж) + (4к -0к1)2/ ё(ж, 4)т(4) = /(ж), (29)

0

где

/(ж) = 71вк1Х + (72 + 7зж)екх - (к - к*)-2 / й(ж,4)фЧ И (И А.т(ж7) / Д(ж,4) (4,

2

7=1

Я(ж,4) = е(х-')к1 + ((к - к1)(4 + 1) - 1)е(х-')к, С(ж,4) = <

Г 2£

/ Д(ж, 4) = при 0 < е < ж/2,

£

X

/ Д(ж, 4) М при ж/2 < е < ж.

и

Легко заметить, что ядро С(ж, 4) интегрального уравнения (29) непрерывно во всякой точке (ж, 4) треугольника 0 ^ ж ^ 1, 0 ^ 4 ^ ж, а его правая часть /(ж) на отрезке 0 < ж < 1.

Обращая (29), находим

т (ж) = 71^1 (ж) + 72^2 (ж) + 7з^з (ж) + #(ж), (30)

где

X X

(ж) = е"Х Ч Р^ ^2(ж) = екХ + /Г(ж.*"

00

X

Мж) = + / Г(м:иеИ а,

0

X /XXX

0(ж) = ^ ((к -к1)2й(ж,4) + М(ж,4))ф' (4/2) -( J й(ж,4) М+ж У Г(ж,е)Д(е,*) (е)^,

0 ^ 0 I '

X

м(ж, 4) = -(к - ко-2 у г(ж, е) д(е, ¿) (е,

r(x,t) — резольвента ядра A0G(x, t)/[4(k — ki)]2.

Удовлетворяя (30) граничным условиям (27), получим систему алгебраических уравнений относительно Yj, j = 1,..., 3, с определителем

А = (МО — hi(1))(h3 (0) — h3(1)) + h3(1)[(hi(0) — h2 (0)) + (h2 (l) — hi(l))].

Решая полученную систему, находим

Yi = Ai/A, Y2 = А2/А, Y3 = А3/А,

где

А1 = С(1 — h3(1))h2 (l) — (h2 (0) — ^(ШМО) pi(0) — (1 — h3(1))^2(0) + Лз(1)^з(0), (31)

A2 = (hi(0) - h1(i))ha(i) - (1 - МШМО¥>i(0) - (1 - Лз(ОШ0) - ha(0&(0), (32)

Аз = (^(0) - h2(1))hi(1) - (hi(0) - hi(1))h2(1^ ^i(0)

- (h2(0) - h2(1) + hi(0) - h'i(1))^(0) + (h2(1) - hi(i))&(0), (33)

если A = 0, ^2(0) = ^2(0) - g(l), ^a(0) = ^a(0) + g' (l). Учитывая (31)-(33) в (30), будем иметь

n

т (x) + F (x)£ Aj t (xj ) = Ф(ж), (34)

j=i

X X

F(x) = J R(x,t)dt + xj r(x,£)R(£,t)d£,

Ф(х) = A-i(Ai x hi(x) + A2h2(x) + Aaha(x))

- (k - ki)-^ У V'(t/2)R(x,t) dt - J M(x,t)V(t/2) dt.

0

Полагая в равенстве (34) поочередно x = x1, x = x2,..., x = xn, получим систему алгебраических уравнений относительно т(xj). Решая эту систему, окончательно находим

n 1

т(x) = $(x) - F(x) £ — (Ф; Аг - Aj),

j=i An

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

n

если определитель системы А = 1 + ^ AjФ^- = 0.

j=i

Доказательство существования и единственности исходной задачи 1 проводится аналогично случаю I.

СЛУЧАЙ III. Пусть s > 0. Условия на коэффициенты и правую часть уравнения (1) при y > 0 совпадают со случаем I, а при y < 0, 60 (x, y) = 0, m = 0, коэффициенты 6i(x, y), i = 1,..., n, и правая часть d(x, y) принадлежат классу C1 (^2) П C3(^2).

Решение и(ж, у) задачи Дарбу иу(ж, 0) = V(ж), и(ж, -ж) = ^(ж) для интегро-дифферен-циального уравнения (1) при у < 0 определяется как решение следующего уравнения [8]

х У

и(ж,у) (п-яп,ж,у)¿п = ^тг^^ 7

о £

х У

х/V(e)(ж - е)-в(у - + / ^'(п) + ^п^) Н(0, П, ж, у) ^п 00

х у

+ / - (П-п)^ НП, ж, у) ¿п, (35) о £

где в = т/(2т + 4), А» выражаются через известные функции 6»(ж, у) и ^(ж, у) соответственно,

„а ч Г^п^у^ П ^ ж,

Н (£, п, ж, у) = < _

[#(£,п,ж,у), п < ж,

функция Грина — Адамара задачи Дарбу для оператора

в

Ей = П£п + п-^ («£ - «п),

причем

Д(£, п, ж, у) = (п - (у - ж)-вЕ(в, 1 - в, 1; <г),

а,

а = [(ж - 0(у - п)]/[(п - е)(у - ж)], 7 = Г(в)/[Г(2в)Г(1 - в)].

д(£, п, ж, у) = 7(п - е)2в (ж - е)-в (у - п)-в ^в, в, 2в; ,

Переходя в (35) к пределу при (ж, у) ^ (ж, ж), 0 < ж < 1, получим функциональное соотношение между т(ж) и V(ж) в виде

х х

/ /= — Т(ж) + — / Т»(ж, 4)т(4) ^ - д(ж)=Ф1 (ж), (35')

] (ж - 4)2в К1 К1 )

о о

где

ко = 7/Г(1 - р»), 2К1 = 7/ [4/(т + 2)]2в , 7 = Г(в)/[Г(2в)Г(1 - в)] ,

1

Т»(ж,4) = I

+ (ж -

42в(1 - ,

х х

д(ж) = К- ж-в/(У(п) + в^(п)/^п2в(ж - п)-в ¿п + 7 / ^ ^-¿(^,п)

7.) (ж - (п - (ж - п)в'

о о £

Очевидно, что д(ж) £ С(!) П С2(/). Пусть т(0) = ^(0) = 0, тогда Ф(0) = 0. Обращая (35) как интегральное уравнение Абеля относительно V(ж), получим

х

п Г Ф'(4) ^ . .

V(ж) = (ж - 4)1-2в. (36) о

х

Подставляя (36) в (5), с учетом граничных условий (3), получим задачу

т'''(ж) + 01т'(ж) + 0от (ж) = Ф1 (ж), т(0) = <1 (0), т(1) = <¿2(0), т'(0) - т'(1) = <з(0),

(37)

(38)

где

Ф 1(ж) = -

п

Ф1(,) ^ - £ Л/т(ж/).

аш2впУ (ж - ¿)1-2в ^ 3 о /=1

Полагая т(ж) = г(ж) + аж2 + 6ж + с, учитывая граничные условия (38), получим задачу с однородными граничными условиями относительно г (ж)

г'''(ж) + 01 г'(ж) + 0ог(ж) = Ф1 (ж) + Р (ж), г(0) = 0, г(1)=0, г'(0) - г'(1) = 0,

(39)

(40)

где

р() = 0о<з(0) 2_ (101 <з(0) + 0о (2<2(0) - 2<1(0) + 1<з(0))' Р (ж)= 21 ж ^ 21

01

+ у (2<2(0) - 2<1 (0) + 1<з(0)) + 0о<1 (0).

Решение задачи (39), (40) имеет вид

I

г(ж) = / С(жМ)(Ф' (ж) + Р (4))

(41)

где С(ж, у) — функция Грина однородной задачи (39), (40) и имеет вид

С(ж,4) =

{а1е«ох + а2е аох/2 С08 ^ож + азе аох/2 8щ^ож при 0 ^ ж < Ь1е«ож + ь2е-аох/2 соя 7ож + Ьзе-аож/2вт 7ож при 4 < ж ^ 1,

где ао и 7о выражаются через коэффициенты 0о и 01 уравнения (39) [3]:

а1 = А-1

■ ао7о вт 7о(1 - О + То сов 7о(£ - 1) ) еао«-1)/2

+ 7о2е-о(«-21)/2 со8 7о(е - 21) + 2 ао7о в1п 7оееао«-21)/2

- - ао7о зт7о1еао(1+2«)/2 - 72 Ш8 7о1еао(1+2«/2-^оО+О

а2 = -а1,

аз = А-1 3 ао вт 7о(е - 1) сов 7о1 + 7о2 з1п 7о(£ - 21) + | ао7о сов 7о(£ - 21)) еао«-21)/2 - 2 ао7о соз 7о1еао(«+21)/2 + 0 ао - 72) 8щ7о(£ - 1)еао«+1)/2 + ао7оеао«+0

е«о(«-1)/2 - 72 81п7о1е-о(2«+1)/2,

- 2 ао

2 ао ят7о(^ - 1) + 7о соя7о(£ - 1)

X

ж

3

2

bi = (Toeaoí)¡W + ai, 62

ao sin 70^ - Yo cos 70M e°0Í/2

W,

63 = аз -

2 ao cos yo£ + Yo sin 70M je°0Í/2

W,

если Ao = 2, yo ch ao1+3, ao sin yo1 sh(ao1/2)-yo cos yol ch(ao1/2) = 0, W = 7o (§ ao + Y2) — определитель Вронского.

Подставляя в (41) значение Фi(x), получим

i

Ф0 = / G(x,i)i

п / [г'(«) + Mi(í,í)z(í)]di

к1 sin2^n

(t - ^)1-2e

dt

где

+ J G(x,t)g(t) dt -¿ Ajt(xj) J G(x,t) dt + J G(x,t)F(t) dt, o j=1 o o

x

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

Mi (x, t) = KoTi(t, t) + J Tt(£, t) dt,

9(x) =

п f [(tt t3 - Kot2 + t) a + *0 (t2 + t + 1)6 + (t - ko + 1)c - q'(t)]

k1 sin2^n

-t)1-2^

(x - t)

dt,

или

где

1 n 1 z(x) -AJ L(x,t)z(t) dt = r(x) - ^ Aj t (xj ) J G(x,t) dt,

i(x't) = I/

j=1

i i df G(x,£) d£ /'G(x,^)M1(^,t) dt

+

(£ - t)1-2e ' У (£ - t)1-2e

(42)

г(ж) = у С(ж,Щ4) dí + у С(ж,4)^(4) А = п/[к ат2вп|. 0 0

Обозначая резольвенту ядра Ь(ж, 4) уравнения (42) через ф(ж, 4) и обратив его, будем иметь

где

z(x) + a1(x) ^ Ajt(xj) = r(x), j=1

i i oi(x) = ao(x) + y Q(x,t)ao(t) dt, ao(x) = J G(x,t) dt,

(43)

i

ад=/ Q(x-t)r(i) dt

3

2

1

1

Заменяя г(х) через т(х) из равенства (43), получим

п

т(х) + СТ1(х) ^ \зт(х3) = СТ3(х), (44)

3=1

где а3(х) = г(х) _ ах2 + Ьх + с.

Подставляя в равенство (44) поочередно х = х1, х = х2,... ,х = хп, получим систему алгебраических уравнений относительно т(х3), которая при определенных условиях на 01 (х) и стз (х) однозначно разрешима.

Таким образом, после того, как функция т(х) найдена, искомое решение и(х,у) задачи 1 в гиперболической части ^2 задается формулой (35), а в области приходим к задаче, рассмотренной для случая 1.

Литература

1. Нахушев А. М. Дробное исчисление и его применение.—М.: Физматлит, 2003.—271 с.

2. Бицадзе А. В. Уравнения смешанного типа.—М.: Изд-во АН СССР, 1959.—164 с.

3. Фадеев Д. К. Лекции по алгебре.—М.: Наука, 1984.—416 с.

4. Джураев Т. Д. Краевые задачи для уравнений смешанного и смешанно-составного типов.— Ташкент: Фан, 1979.—238 с.

5. Иргашев Ю. Некоторые краевые задачи для уравнений третьего порядка с кратными характеристиками // В сб.: Краевые задачи для дифференциальных уравнений и их приложения.—Ташкент: Фан, 1976.—С. 17-27.

6. Джураев Т. Д., Сопуев А., Мамажанов М. Краевые задачи для уравнений параболо-гипербо-лического типа.—Ташкент: Фан, 1986.—220 с.

7. Елеев В. А., Лайпанова А. М. Краевая задача для смешанного нагруженного уравнения гиперболо-параболического типа третьего порядка // Вестник СОГУ.—2003.—№ 2.—С. 14-22.

8. Нахушев А. М. О задаче Дарбу для одного вырождающегося нагруженного интегро-дифференциального уравнения второго порядка // Диф. уравнения.—1976.—Т. 12, № 1.—С. 103108.

Статья поступила 13 апреля 2004 г-

ДЗАРАХОХОВ ЛзАМАТ ВАЛЕРИАНОБИЧ г. Владикавказ, Сереро-Осетинский госунивеситет им. К. Л. Хетагурова;

Елеев Валерий Лбдурахманович, д. ф.-м. н. г. Нальчик, Кабардино-Баркарский госуниверситет E-mail: niipma@mail333.com

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.