О критических показателях для слабых решений задачи Коши для одного нелинейного уравнения составного типа
- Авторы: Корпусов М.О.1,2, Матвеева А.К.1
-
Учреждения:
- Физический факультет, Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова
- Российский университет дружбы народов
- Выпуск: Том 85, № 4 (2021)
- Страницы: 96-136
- Раздел: Статьи
- URL: https://journals.rcsi.science/1607-0046/article/view/133851
- DOI: https://doi.org/10.4213/im8954
- ID: 133851
Цитировать
Аннотация
В работе рассматривается задача Коши для некоторого модельного уравнения в частных производных третьего порядка и со степенной нелинейностью вида $|u|^q$, где $u=u(x,t)$ при $x\in\mathbb{R}^3$ и $t\ge 0$. Для линейной части нелинейного уравнения построено фундаментальное решение, с помощью которого сначала в ограниченной области, а затем в неограниченных областях построены формулы, аналогичные третьим формулам Грина для эллиптических операторов. Далее для классических решений рассматриваемой задачи Коши получено интегральное уравнение. Рассматривая отдельно это интегральное уравнение, доказано, что оно имеет единственное непродолжаемое во времени решение в весовых пространствах ограниченных и непрерывных функций. Доказано, что каждое решение этого интегрального уравнения является локальным во времени слабым решением рассматриваемой задачи Коши при условии $q>3$, а при $q\in(1,3]$ методом нелинейной емкости С. И. Похожаева доказано, что локальных во времени слабых решений задачи Коши в широком классе начальных функций нет. При $q\in(3,4]$ тем же методом нелинейной емкости доказано, что глобальных во времени слабых решений рассматриваемой задачи Коши в достаточно широком классе начальных функций тоже нет.Библиография: 18 наименований.
Об авторах
Максим Олегович Корпусов
Физический факультет, Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова; Российский университет дружбы народов
Email: korpusov@gmail.com
доктор физико-математических наук, профессор
Александра Константиновна Матвеева
Физический факультет, Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова
Список литературы
- Г. А. Свиридюк, “К общей теории полугрупп операторов”, УМН, 49:4(298) (1994), 47–74
- С. А. Загребина, “Начально-конечная задача для уравнений соболевского типа с сильно $(L,p)$-радиальным оператором”, Матем. заметки СВФУ, 19:2 (2012), 39–48
- A. A. Zamyshlyaeva, G. A. Sviridyuk, “Nonclassical equations of mathematical physics. Linear Sobolev type equations of higher order”, Вестн. Южно-Ур. ун-та. Сер. Матем. Мех. Физ., 8:4 (2016), 5–16
- Б. В. Капитонов, “Теория потенциала для уравнения малых колебаний вращающейся жидкости”, Матем. сб., 109(151):4(8) (1979), 607–628
- С. А. Габов, А. Г. Свешников, Линейные задачи теории нестационарных внутренних волн, Наука, М., 1990, 344 с.
- С. А. Габов, Новые задачи математической теории волн, Физматлит, М., 1998, 448 с.
- Ю. Д. Плетнер, “Фундаментальные решения операторов типа Соболева и некоторые начально-краевые задачи”, Ж. вычисл. матем. и матем. физ., 32:12 (1992), 1885–1899
- Э. Митидиери, С. И. Похожаев, “Априорные оценки и отсутствие решений нелинейных уравнений и неравенств в частных производных”, Тр. МИАН, 234, Наука, МАИК «Наука/Интерпериодика», М., 2001, 3–383
- E. Galakhov, “Some nonexistence results for quasilinear elliptic problems”, J. Math. Anal. Appl., 252:1 (2000), 256–277
- Е. И. Галахов, О. А. Салиева, “Об отсутствии неотрицательных монотонных решений для некоторых коэрцитивных неравенств в полупространстве”, Дифференциальные и функционально-дифференциальные уравнения, СМФН, 63, № 4, РУДН, М., 2017, 573–585
- М. О. Корпусов, “Критические показатели мгновенного разрушения или локальной разрешимости нелинейных уравнений соболевского типа”, Изв. РАН. Сер. матем., 79:5 (2015), 103–162
- М. О. Корпусов, “О разрушении решений нелинейных уравнений типа уравнения Хохлова–Заболотской”, ТМФ, 194:3 (2018), 403–417
- M. O. Korpusov, A. V. Ovchinnikov, A. A. Panin, “Instantaneous blow-up versus local solvability of solutions to the Cauchy problem for the equation of a semiconductor in a magnetic field”, Math. Methods Appl. Sci., 41:17 (2018), 8070–8099
- А. Г. Багдоев, В. И. Ерофеев, А. В. Шекоян, Линейные и нелинейные волны в диспергирующих сплошных средах, Физматлит, М., 2009, 320 с.
- В. С. Владимиров, Уравнения математической физики, 5-е изд., Наука, М., 1988, 512 с.
- Д. Гилбарг, Н. Трудингер, Эллиптические дифференциальные уравнения с частными производными второго порядка, Наука, М., 1989, 464 с.
- А. Фридман, Уравнения с частными производными параболического типа, Мир, М., 1968, 427 с.
- А. А. Панин, “О локальной разрешимости и разрушении решения абстрактного нелинейного интегрального уравнения Вольтерра”, Матем. заметки, 97:6 (2015), 884–903