Точные решения одной нелинейной счётномерной системы интегро-дифференциальных уравнений

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

В представленной статье исследуется нелинейная счётномерная система интегро-дифференциальных уравнений, вектором неизвестных у которой является счётное множество функций двух переменных. Эти переменные интерпретируются как пространственная координата и время. Нелинейность рассматриваемой системы сконструирована из двух одновременных свёрток, а именно, из свёртки в смысле функционального анализа и из свёртки в смысле линейного пространства двусторонних последовательностей. Начальное условие для этой системы является двусторонней последовательностью функций одного переменного, определённых на всей действительной оси. Сама система может быть записана в виде одного абстрактного уравнения в линейном пространстве двусторонних последовательностей, разрешённого относительно производной по времени, то есть как динамическая система. Решение этого абстрактного уравнения можно трактовать как аппроксимацию решения нелинейного интегро-дифференциального уравнения, неизвестная функция которого зависит не только от времени, но и от двух пространственных переменных. В работе найдено общее представление точного решения исследуемой системы. Также даны два типа конкретных примеров точных решений этой системы. Первый из них демонстрирует пространственно-временное поведение колебательного характера, а второй тип решений ведёт себя во времени монотонно. В статье приведены типичные графики первых компонент этих решений. Более того, показано, что из этих точных решений в рамках некоторой процедуры можно сгенерировать счётное множество новых точных решений рассматриваемой системы. С точки зрения радиотехники эта процедура совпадает с процедурой повышения частоты дискретизации в цифровой обработке сигналов.

Об авторах

Александр Эдуардович Рассадин

Национальный исследовательский университет — Высшая школа экономики в Нижнем Новгороде

Автор, ответственный за переписку.
Email: brat_ras@list.ru
ORCID iD: 0000-0001-5644-4012

аспирант

Россия, 603155, Россия, г. Нижний Новгород, ул. Большая Печерская, д. 25/12

Список литературы

  1. Черчиньяни К. Теория и приложения уравнения Больцмана. М.: Мир. 1978. 496 с.
  2. Benney D.J. Some properties of long nonlinear waves // Studies in applied mathematics. 1973. Vol. 52, issue 1. pp. 45–50.
  3. Раутиан Н.А. Корректная разрешимость и экспоненциальная устойчивость решений вольтерровых интегро-дифференциальных уравнений // Доклады Российской академии наук. Математика, информатика, процессы управления. 2021. Т. 500. С. 62–66.
  4. Yüzbasi, S., Sezer M. An exponential approach for the system of nonlinear delay integro-differential equations describing biological species living together // Neural computing and applications. 2016. Vol. 27. pp. 769–779.
  5. Lakshmikantham V., Rama Mohana Rao M. Theory of integro-differential equations. CRC Press, USA. 1995. 384 p.
  6. Balachandran, K., Dauer J.P. Controllability of Sobolev-type semilinear integrodifferential systems in Banach spaces // Journal of mathematical analysis and applications. 1998. Vol. 217, issue 2. pp. 335–348.
  7. Balachandran, K., Park D.G., Kwun Y.C. Nonlinear integrodifferential equation of Sobolev type with nonlocal conditions in Banach spaces // Communications of the Korean Mathematical Society. 1999. Vol. 14, issue 1. pp. 223–231.
  8. Бейтмен Г., Эрдейи А. Высшие трансцендентные функции. Том 2. Функции Бесселя, функции параболического цилиндра, ортогональные многочлены. М.: Наука. 1974. 296 с.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

© Рассадин А.Э., 2023

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Мы используем файлы cookies, сервис веб-аналитики Яндекс.Метрика для улучшения работы сайта и удобства его использования. Продолжая пользоваться сайтом, вы подтверждаете, что были об этом проинформированы и согласны с нашими правилами обработки персональных данных.

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).