Теорема 1.
Краевая задача (1) имеет единственное решение в классе непрерывных функций,
если
Q
C
t
x
f
,
и
1
1
2
,
1
0
.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Нахушев А.М.
Нагруженные уравнения и их применение
. М.: «Наука». 2012 – 232 с.
2. Полянин А.Д.
Справочник по линейным уравнениям математической физики
. М.: ФизМатЛит, 2001.-
576 с.
3. Нахушев А.М.
Дробное исчисление и его применение
. М.:Физматлит, 2003 – 272 с.
ОБ УСЛОВИЯХ СУЩЕСТВОВАНИЯ ПЕРИОДИЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ УРАВНЕНИЯ
БЕРНУЛЛИ
Жанбусинова Б.Х., Цуцаева Л. В.
Карагандинский государственный университет им. академика Е.А.Букетова, Караганда, Казахстан
E-mail: bagdat.60@mail.ru
Математической моделью многих биологических процессов являются уравнения Бернулли.
Среди решений которого, особый интерес представляют периодические решения.
Рассмотрим вопрос существования
-периодических решений задачи:
n
y
x
q
y
x
p
y
)
(
)
(
,
)
(
)
0
(
y
y
,
где
)
(
),
(
x
q
x
p
- непрерывные функции.
Уравнение Бернулли, как мы знаем, приводится к линейному уравнению с помощью замены
n
y
z
1
. Его общее решение имеет вид:
n
x
t
x
dt
ds
s
p
n
t
q
n
C
dt
t
p
x
y
1
1
0
0
0
)
(
)
1
(
exp
)
(
)
1
(
)
(
exp
)
(
. (1)
Найдем значение константы из условия
)
(
)
0
(
y
y
:
)
(
1
)
(
)
(
)
1
)(
(
0
1
E
dt
t
E
t
q
n
E
С
, где
0
)
(
)
1
(
exp
)
(
dt
t
p
n
E
.
С учетом значения
С
решение (1) запишется в виде:
27
.
)
(
)
(
)
1
(
)
(
)
(
)
1
)(
(
)
(
1
)
(
)
(
)
(
)
1
(
)
(
)
(
)
1
)(
(
)
(
)
(
)
1
)(
(
)
(
1
)
(
)
(
)
(
)
1
(
)
(
1
)
(
)
(
)
1
)(
(
)
(
1
)
(
)
(
)
(
)
1
(
)
(
1
)
(
)
(
)
1
)(
(
)
(
)
(
1
1
0
1
1
1
1
0
1
0
1
0
1
1
1
0
1
0
1
1
1
0
1
0
1
1
1
n
x
x
n
x
x
n
x
n
x
n
dt
t
E
t
q
n
dt
t
E
t
q
n
E
E
x
E
dt
t
E
t
q
n
dt
t
E
t
q
n
E
dt
t
E
t
q
n
E
E
x
E
dt
t
E
t
q
n
E
dt
t
E
t
q
n
E
E
x
E
dt
t
E
t
q
n
E
dt
t
E
t
q
n
E
x
E
x
y
Несложно проверить, что при
x
dt
t
p
n
0
)
(
,
1
или
x
dt
t
p
n
0
)
(
,
1
полученное решение
будет периодическим.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Матвеев Н. М.
Методы интегрирования обыкновенных дифференциальных уравнений
. М.: Высшая
школа,1967.
2. Понтрягин Л.С.
Обыкновенные дифференциальные уравнения
. М.: Наука, 1982.
3. Самойленко А.М., Кривошея С.А.,
Перестюк Н.А. Дифференциальные уравнения: примеры и задачи
.
М.: Высшая школа,1989
О СВОЙСТВАХ ЯДРА ОДНОГО ОСОБОГО ИНТЕГРАЛЬНОГО УРАВНЕНИЯ ВОЛЬТЕРРА
Иванов И.А., Есбаев А.Н., Есенбаева Г.А.
Карагандинский государственный университет им. академика Е.А. Букетова, Караганда, Казахстан
E-mail: esenbaevagulsima@mail.ru
Для интегрального уравнения Вольтерра
)
(
)
(
)
,
(
)
(
0
t
F
d
t
K
t
t
,
)
;
0
(
t
,
,
С
с ядром
t
x
x
t
x
Q
t
K
2
2
)
,
(
)
,
(
,
R
;
)
,
(
)
(
4
exp
)
(
2
)
,
(
2
t
x
P
t
x
t
x
t
x
Q
,
d
t
x
I
t
t
x
P
)
(
2
)
(
4
exp
)
,
(
2
1
0
,
1
0
,
и правой частью
t
x
x
t
x
F
t
F
2
2
)
,
(
)
(
,
d
d
t
x
I
t
x
t
x
f
t
x
F
t
)
(
2
)
(
4
exp
)
,
(
2
1
)
,
(
2
2
1
0 0
28
d
t
x
I
t
x
g
t
x
2
2
exp
)
(
2
2
2
1
0
1
2
0
1
2
2
)
(
)
(
4
exp
)
(
)
1
(
2
t
d
t
x
h
Г
x
t
,
справедливы следующие утверждения.
1) Функция
)
,
(
t
x
Q
,
t
0
, непрерывна.
2) Функция
0
)
,
(
t
x
Q
,
t
0
.
3) Для функции
)
,
(
t
x
Q
справедлива оценка
)
(
4
)
1
(
1
)
,
(
2
t
x
Г
t
x
Q
.
4) Для функции
)
,
(
t
x
Q
имеет место неравенство
)
(
4
exp
2
)
)(
1
(
1
)
,
(
2
2
t
x
x
t
Г
t
x
Q
4
2
2
2
2
2
1
2
)
)(
2
(
1
)
(
4
exp
2
)
)(
2
(
1
x
t
Г
t
x
x
t
Г
.
5) Справедливо следующее представление
t
x
Г
x
t
x
t
Г
d
t
x
Q
t
4
,
1
4
4
,
)
(
1
)
,
(
2
2
2
0
.
6) Имеет место соотношение
0
)
,
(
lim
0
0
d
t
x
Q
t
t
.
7) Для ядра интегрального уравнения, в результате, получим
.
2
1
,
)
1
(
2
1
,
2
1
,
4
1
,
)
(
1
4
1
,
1
)
(
2
1
2
,
2
1
,
0
)
,
(
lim
0
0
Г
Г
Г
Г
d
t
K
t
t
Так как
0
)
,
(
lim
0
0
d
t
K
t
t
в случае
2
1
, то исследуемое интегральное уравнение
является особым интегральным уравнением Вольтерра.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Прудников А.П., Брычков Ю.А., Марычев О.И. Интегралы и ряды. – Т. 2. Специальные функции. – М.:
Физматлит, 2003. – 664 с.
2. Полянин А.Д., Манжиров А.В. Справочник по интегральным уравнениям. - М.: Физматлит, 2003. – 608с.
ҮШІНШІ РЕТТІ АРАЛАС ПАРАБОЛО-ГИПЕРБОЛАЛЫҚ ТЕҢДЕУ ҮШІН ҚОЙЫЛАТЫН
БИЦАДЗЕ-САМАРСКИЙ ТИПТІ ШЕКАРАЛЫҚ ЕСЕПТЕРДІҢ КОРРЕКТІЛІГІ ЖАЙЛЫ
Исин Мейрам
Л.Н.Гумилев атындағы Еуразия ұлттық университеті. Астана, Қазақстан.
E-mail:isin1990@mail.ru
Есептің қойылуы.
Жазықтықтың жоғарғы бөлігінде (
> 0 )
: = 0,
: = 1,
: = 1 кесінділерімен, ал төменгі бөлігінде ( < 0)
: + = 0 жəне
: −
= 1 түзулерімен шенелген ақырлы бір байланысты облысында төмендегідей шекаралық
есепті қарастырайық :
29
≡
{
,
,
= ( , ) (1)
Теңдеуінің
∕
∪
= ( ) ∕
∪
,
∕
∪
=
( ) ∕
∪
(2)
−
( ( )) + ( )
+
(
∗
( ) ) =
=
−
( ) − ( )
+
(
∗
( ) ) (3)
шарттарын қанағаттандыратын классикалық жəне қатаң шешімінің бар , жалғыз жəне
орнықты болатындығын зерттеу.
Мұндағы ( )
− (1) теңдеуінің
характеристикасымен (
, 0)(0 < < 1) нүктесі
арқылы шығатын характеристикасы қиылысатын аффикс нүктесі ,
∗
( ) − (1) теңдеуінің
характеристикасымен
қисығы
(
: = − ( ) ∈
[0, ],
1
2
≤ ≤ 1,
(0) = 0 , + ( ) = 1,
0 <
,
(0) < 1, ( ) > 0, > 0 − 0 ≤ + ≤ − ≤ 1 характеристикалық үшбұрышының
ішінде жататын кез-келген қисық) қиылысатын аффрикс нүктесі, n-ішкі нормаль, ( )
−
берілген функция , ал
−
,
(Ω)( (Ω )) кеңістігін L операторының максимал кеңеюінің
ядросына
(
) бейнелейтін сызықты шенелген оператор.
1-тоерема.
Егер
( ) ∈
[0,1] жəне | (0)| <
+
, − <
< 0 шартын
қанағаттандыратын болса, онда (
1) − (3) есебінің
(Ω) кеңістігінде жататын кез-келген
( , )( ( ) = 0) функциясы үшін жалғыз, орнықты классикалық шешімі бар болады.
1-Ескерту.
1-теоремада көрсетілген бұрышы
қисығының абцисса осімен
жасайтын полярлық бұрышы.
2-теорема.
Егер
( ) ∈
[0,1] жəне | (0)| <
+
, − <
< 0 шартын
қанағаттандыратын болса, онда (
1) − (3) есебінің
(Ω) кеңістігінде жататын кез-келген
( , ) функциясы үшін жалғыз, орнықты қатаң шешімі бар болады.
2-Ескерту.
(
1) − (3) есебі (2), (3) шекаралық шарттардың оң жақтары нөлге тең болған
кезде [1] мақаласында қарастырылған.
ƏДЕБИЕТТЕР ТІЗІМІ
1.
Бердышев А.С. О вольтерровости задач типа Бицадзе – Самарского для смешанного параболо-
гиперболического уравнения третьего порядка//Математический журнал институт математики МОН РК, 2012 ,
т 12 , № 3, c. 50-54.
ҮШІНШІ РЕТТІ АРАЛАС ПАРАБОЛО-ГИПЕРБОЛАЛЫҚ ТЕҢДЕУ ҮШІН
ҚОЙЫЛАТЫН ШЕКАРАЛЫҚ ШАРТТАРДЫҢ ЖАЛПЫ ТҮРІ
Исин Мейрам, Муталип Самат
Л.Н.Гумилев атындағы Еуразия ұлттық университеті. Астана, Қазақстан
E-mail: isin1990@mail.ru, kokbori@inbox.ru
Есептің қойылуы.
Жазықтықтың жоғарғы бөлігінде (
> 0)
: = 0,
: = 1,
: = 1
кесінділерімен, ал төменгі бөлігінде
(
< 0)
: + = 0
жəне
: − = 1
түзулерімен шенелген ақырлы бір байланысты облысында төмендегідей шекаралық есепті
қарастырайық :
≡
{
,
,
= ( , ) (1)
Теңдеуінің
30
∕
∪
= ( ) ∕
∪
,
∕
∪
=
( ) ∕
∪
(2)
−
( ( )) + ( )
−
(
∗
( ) ) =
=
−
( ) + ( )
−
(
∗
( ) ) (3)
шарттарын қанағаттандыратын классикалық жəне қатаң шешімінің бар, жалғыз жəне
орнықты болатындығын зерттеу.
Мұндағы ( )
− (1) теңдеуінің
характеристикасымен (
, 0)(0 < < 1) нүктесі
арқылы шығатын характеристикасы қиылысатын аффикс нүктесі ,
∗
( ) − (1) теңдеуінің
характеристикасымен
қисығы
(
: = − ( ) ∈
[0, ], ≤ ≤ 1, (0) = 0,
+ ( ) = 1, 0 <
,
(0) < 1, ( ) > 0, > 0 − 0 ≤ + ≤ − ≤ 1
характеристикалық үшбұрышының ішінде жататын кез-келген қисық) қиылысатын аффикс
нүктесі, n-ішкі нормаль, ( )
− берілген функция, ал
−
,
(Ω)( (Ω )) кеңістігін L
операторының максимал кеңеюінің ядросына
(
) бейнелейтін сызықты шенелген
оператор.
1-теорема.
Егер
( ) ∈
[0,1] жəне ( ) ≠ −1 , 0 ≤ ≤ 1 болса, онда (1) − (3)
есебінің
(Ω) кеңістігінде жататын кез-келген ( , )( ( ) = 0) функциясы үшін жалғыз,
орнықты классикалық шешімі бар болады.
2-теорема.
Егер
( ) ∈
[0,1] жəне ( ) ≠ −1 , 0 ≤ ≤ 1 болса, онда (1) − (3)
есебінің
(Ω) кеңістігінде жататын кез-келген ( , ) функциясы үшін жалғыз, орнықты
қатаң шешімі бар болады.
Ескерту.
(
1) − (3) есебі (2), (3) шекаралық шарттардың оң жағындағы өрнектер нөлге
тең болған кезде [1] мақаласында қарастырылған.
ƏДЕБИЕТТЕР ТІЗІМІ
1.
Бердышев А.С. О вольтерровости задач типа Бицадзе – Самарского для смешанного параболо-
гиперболического уравнения третьего порядка// Математический журнал институт математики МОН РК, 2012,
т 12, № 3, c. 50-54.
О НАГРУЖЕННОМ УРАВНЕНИИ ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ С НАГРУЗКОЙ ДРОБНОГО
ПОРЯДКА
1
Искаков С.А.,
1
Рамазанов М.И.,
2
Түймебаева А.Е.
1
Карагандинский государственный университет им. академика Е.А. Букетова, Караганда, Казахстан
2
Таразский государственный университет им. М.Х. Дулати, Тараз, Казахстан
E-mail: isagyndyk@ksu.kz, ramamur@ksu.kz
В области
0
,
0
:
)
,
(
t
x
t
x
D
рассматривается нагруженное уравнение
)
,
(
)
,
(
)
,
(
)
,
(
)
(
1
0
2
2
t
x
f
t
x
u
D
x
t
x
u
t
t
x
u
t
x
x
(1)
с начально-граничными условиями
;
0
)
,
(
0
t
t
x
u
,
0
)
,
(
0
x
t
x
u
(2)
где
,
1
0
,
)
(
)
,
(
)
1
(
1
)
,
(
0
2
2
1
0
d
x
t
u
x
Г
t
x
u
D
x
x
дробная производная Римана-Лиувилля порядка – (1+
) [1],
- комплексный параметр.
Случай, когда нагруженное слагаемое в уравнении (1) есть производные целого порядка, были
изучены, например, в работах [2] - [3]. Вопросы существования и единственности решения задачи (1)
- (2), очевидным образом зависят от порядка производной нагруженного слагаемого, а также от
линии
)
(t
x
на которой задается след производной от искомого решения. Например, известно, что
если
1
и нагруженное слагаемое имеет вид
t
x
xx
t
x
u
,
, то задача вида (1) - (2) имеет
неединственное решение [3].
31
Исследование краевой задачи (1) - (2) проведено редуцированием ее к интегральному уравнению
типа Вольтерра второго вида
,
,
0
2
1
t
t
f
d
t
K
t
,
где
x
x
x
d
u
x
0
2
2
,
1
1
,
t
x
x
x
d
t
erf
x
t
K
0
2
2
1
2
1
1
,
.
Для задачи (1) - (2) доказана справедливость следующей теоремы.
Теорема. Пусть
t
t
)
(
,
2
1
0
, тогда
C
,
)
(
)
(
)
,
(
D
C
D
L
t
x
f
граничная задача
(1) - (2) имеет единственное решение
)
(
)
(
)
,
(
D
C
D
L
t
x
u
.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1.Нахушев А.М. Дробное исчисление и его применение.- М.: Физматлит., 2003, -272с.
2.Нахушев А.М. Нагруженные уравнения и их применение.- М.: Наука, 2012, -232с.
3.Дженалиев М.Т., Рамазанов М.И. Нагруженные уравнения как возмущения дифференциальных
уравнений.- Алматы: Ғылым, 2010, 334 с.
Достарыңызбен бөлісу: |