Асимптотические свойства решений двумерных дифференциально-разностных эллиптических задач

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

В полуплоскости {<x<+}×{0<y<+} рассматривается задача Дирихле для дифференциально-разностных уравнений вида uxx+mk=1akuxx(x+hk,y)+uyy=0, где количество нелокальных членов уравнения m произвольно, а на их коэффициенты a1,…,am и параметры h1,…,hm, определяющие сдвиги независимой переменной x, не накладывается никаких условий соизмеримости. Единственное условие, накладываемое на коэффициенты и параметры изучаемого уравнения – отрицательность вещественной части символа оператора, действующего по переменной x.
Ранее было доказано, что при выполнении указанного условия (т.е. условия сильной эллиптичности соответствующего дифференциально-разностного оператора) рассматриваемая задача разрешима в смысле обобщенных функций (по Гельфанду–Шилову), построено интегральное представление решения формулой пуассоновского типа, установлена гладкость этого решения вне граничной прямой.
В настоящей работе исследуется поведение указанного решения при y→+∞. Доказывается теорема об асимптотической близости исследуемого решения и решения классической задачи Дирихле для дифференциального эллиптического уравнения (с той же самой граничной функцией, что и в исходной нелокальной задаче), определяемого следующим образом: в исходном дифференциально-разностном эллиптическом уравнении все параметры h1,…,hm полагаются равными нулю. Как следствие, устанавливается, что для исследуемых решений справедлив классический критерий стабилизации Репникова–Эйдельмана: решение стабилизируется при y→+∞ тогда и только тогда, когда среднее значение граничной функции на интервале (−R,+R) имеет предел при R→+∞.

Об авторах

А Б Муравник

АО «Концерн «Созвездие»; Российский университет дружбы народов

Автор, ответственный за переписку.
Email: amuravnik@yandex.ru
394018, г. Воронеж, ул. Плехановская, 14; 117198, г. Москва, ул. Миклухо-Маклая, д. 6

Список литературы

  1. Гельфанд И. М., Шилов Г. Е. Преобразования Фурье быстро растущих функций и вопросы единственности решения задачи Коши// Усп. мат. наук. - 1953. - 8, № 6. - С. 3-54.
  2. Гилбарг Д., Трудингер Н. Эллиптические уравнения второго порядка. - М.: Мир, 1989.
  3. Гуревич П. Л. Эллиптические задачи с нелокальными краевыми условиями и полугруппы Феллера// Соврем. мат. Фундам. направл. - 2010. - 38. - С. 3-173.
  4. Денисов В. Н. Об асимптотике решений эллиптических уравнений// Докл. РАН. - 1993. - 329, № 6. - С. 695-697.
  5. Денисов В. Н., Муравник А. Б. Об асимптотике решения задачи Дирихле для эллиптического уравнения в полупространстве// В сб. «Нелинейный анализ и нелинейные дифференциальные уравнения». - М.: Физматлит, 2003. - С. 397-417.
  6. Иванова Е. П. О коэрцитивности дифференциально-разностных уравнений с несоизмеримыми сдвигами аргументов// Соврем. мат. Фундам. направл. - 2016. - 62. - С. 85-99.
  7. Кондратьев В. А., Ландис Е. М. Качественная теория линейных дифференциальных уравнений в частных производных второго порядка// Итоги науки и техн. Соврем. пробл. мат. - 1988. - 32. - С. 99- 218.
  8. Муравник А. Б. Об асимптотике решения задачи Коши для некоторых дифференциально-разностных параболических уравнений// Дифф. уравн. - 2005. - 41, № 4. - С. 538-548.
  9. Муравник А. Б. Об асимптотике решений некоторых параболических уравнений с нелокальными старшими членами// Тр. сем. им. И. Г. Петровского. - 2006. - 25. - С. 143-183.
  10. Муравник А. Б. Функционально-дифференциальные параболические уравнения: интегральные представления и качественные свойства решений задачи Коши// Соврем. мат. Фундам. направл. - 2014. - 52. - С. 3-143.
  11. Муравник А. Б. О задаче Дирихле в полуплоскости для дифференциально-разностных эллиптических уравнений// Соврем. мат. Фундам. направл. - 2016. - 60. - С. 102-113.
  12. Муравник А. Б. Асимптотические свойства решений задачи Дирихле в полуплоскости для некоторых дифференциально-разностных эллиптических уравнений// Мат. заметки. - 2016. - 100, № 4. - С. 566-576.
  13. Репников В. Д., Эйдельман С. Д. Необходимые и достаточные условия установления решения задачи Коши// Докл. АН СССР. - 1966. - 167, № 2. - С. 298-301.
  14. Россовский Л. Е. Эллиптические функционально-дифференциальные уравнения со сжатием и растяжением аргументов неизвестной функции// Соврем. мат. Фундам. направл. - 2014. - 54. - С. 3-138.
  15. Скубачевский А. Л. Краевые задачи для дифференциально-разностных уравнений с несоизмеримыми сдвигами// Докл. РАН. - 1992. - 324, № 6. - С. 1158-1163.
  16. Скубачевский А. Л. Неклассические краевые задачи. I// Соврем. мат. Фундам. направл. - 2007. - 26. - С. 3-132.
  17. Скубачевский А. Л. Неклассические краевые задачи. II// Соврем. мат. Фундам. направл. - 2009. - 33. - С. 3-179.
  18. Скубачевский А. Л. Краевые задачи для эллиптических функционально-дифференциальных уравнений и их приложения// Усп. мат. наук. - 2016. - 71, № 5. - С. 3-112.
  19. Denisov V. N., Muravnik A. B. On asymptotic behavior of solutions of the Dirichlet problem in half-space for linear and quasi-linear elliptic equations// Electron. Res. Announc. Am. Math. Soc. - 2003. - 9.- С. 88-93.
  20. Ivanova E. P. Elliptic differential-difference equations with incommensurable shifts of arguments// Eurasian Math. J. - 2016. - 7, № 3. - С. 33-40.
  21. Muravnik A. B. On the Cauchy problem for differential-difference parabolic equations with high-order nonlocal terms of general kind// Discrete Contin. Dyn. Syst. - 2006. - 16, № 3. - С. 541-561.
  22. Muravnik A. B. On the half-plane Dirichlet problem for differential-difference elliptic equations with several nonlocal terms// Math. Model. Nat. Phenom. - 2017. - 12, № 6. - С. 130-143.
  23. Skubachevskii A. L. Elliptic functional differential equations and applications. - Basel-Boston-Berlin: Birkha¨user, 1997.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).