Интегро-дифференциальные уравнения в банаховых пространствах и аналитические разрешающие семейства операторов

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Исследуется класс уравнений в банаховых пространствах с интегро-дифференциальным оператором типа Римана—Лиувилля с операторнозначным ядром свертки. Исследованы свойства \(k\)-разрешающих операторов таких уравнений, определен класс \(\mathcal
A_{m,K,\chi}\)
линейных замкнутых операторов, принадлежность которому необходима и в случае коммутирования оператора с ядром свертки достаточна для существования аналитических в секторе \(k\)-разрешающих семейств операторов исследуемого уравнения. При некоторых дополнительных условиях на ядро свертки доказаны теоремы об однозначной разрешимости неоднородного линейного уравнения рассматриваемого класса в случае непрерывной в норме графика оператора из уравнения или гельдеровой неоднородности. Доказана теорема о достаточных условиях на аддитивное возмущение оператора класса \(\mathcal A_{m,K,\chi}\) для того, чтобы возмущенный оператор также принадлежал такому классу. Абстрактные результаты использованы при исследовании начально-краевых задач для системы уравнений в частных производных с несколькими дробными производными Римана—Лиувилля по времени разных порядков и для уравнения с дробной производной Прабхакара по времени.

Об авторах

В. Е. Федоров

Челябинский государственный университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: kar@csu.ru
Челябинск, Россия

А. Д. Годова

Челябинский государственный университет

Email: sashka_1997_godova55@mail.ru
Челябинск, Россия

Список литературы

  1. Авилович А. С., Гордиевских Д. М., Федоров В. Е. Вопросы однозначной разрешиомсти и приближенной управляемости для линейных уравнений дробного порядка с гельдеровой правой частью// Челяб. физ.-мат. ж. -2020. - 5, № 1. -С. 5-21.
  2. Иосида К. Функциональный анализ. -М.: Мир, 1967.
  3. Като Т. Теория возмущений линейных операторов. -М.: Мир, 1972.
  4. Клемент Ф., Хейманс Х., Ангенент С., ван Дуйн К., де Пахтер Б. Однопараметрические полугруппы. -М.: Мир, 1992.
  5. Соломяк М. З. Применение теории полугрупп к исследованию дифференциальных уравнений в пространствах Банаха// Докл. АН СССР. -1958. - 122, № 6. -С. 766-769.
  6. Трибель Х. Теория интерполяции. Функциональные пространства. Дифференциальные операторы. - М.: Мир, 1980.
  7. Федоров В. Е., Авилович А. С. Задача типа Коши для вырожденного уравнения с производной Римана-Лиувилля в секториальном случае// Сиб. мат. ж. -2019. - 60, № 2. -С. 461-477.
  8. Федоров В. Е., Филин Н. В. Линейные уравнения с дискретно распределенной дробной производной в банаховых пространствах// Тр. Ин-та мат. и мех. УрО РАН. -2021. - 27, № 2. -С. 264-280.
  9. Хенри Д. Геометрическая теория полулинейных параболических уравнений. -М.: Мир, 1985.
  10. Arendt W., Batty C. J. K., Hieber M., Neubrander F. Vector-valued laplace transforms and Cauchy problems. -Basel: Springer, 2011.
  11. Atangana A., Baleanu D. New fractional derivatives with nonlocal and non-singular kernel: Theory and application to heat transfer model// Thermal Sci. -2016. - 20. -С. 763-769.
  12. Bajlekova E. G. Fractional evolution equations in Banach spaces// Канд. дисс. -Eindhoven: Eindhoven Univ. of Technology, 2001.
  13. Boyko K. V., Fedorov V. E. The Cauchy problem for a class of multi-term equations with Gerasimov- Caputo derivatives// Lobachevskii J. Math. -2022. - 43, № 6. -С. 1293-1302.
  14. Caputo M., Fabrizio M. A new definition of fractional derivative without singular kernel// Prog. Fract. Differ. Appl. -2015. - 1, № 2. -С. 1-13.
  15. Fedorov V. E. Generators of analytic resolving families for distributed order equations and perturbations// Mathematics. -2020. - 8, № 8. -С. 1306.
  16. Fedorov V. E., Du W.-S., Kostic M., Abdrakhmanova A. A. Analytic resolving families for equations with distributed Riemann-Liouville derivatives// Mathematics. -2022. - 10, № 5. -С. 681.
  17. Fedorov V. E., Godova A. D., Kien B. T. Integro-differential equations with bounded operators in Banach spaces// Bull. Karaganda Univ. Math. Ser. -2022. -№ 2. -С. 93-107.
  18. Fedorov V. E., Filin N. V. On strongly continuous resolving families of operators for fractional distributed order equations// Fractal and Fractional. -2021. - 5, № 1. -С. 20.
  19. Fedorov V. E., Plekhanova M. V., Izhberdeeva E. M. Analytic resolving families for equations with the Dzhrbashyan-Nersesyan fractional derivative// Fractal and Fractional. - 2022. - 6, № 10. -С. 541.
  20. Fedorov V. E., Turov M. M. Sectorial tuples of operators and quasilinear fractional equations with multiterm linear part// Lobachevskii J. Math. -2022. - 43, № 6. -С. 1502-1512.
  21. Kilbas A. A., Srivastava H. M., Trujillo J. J. Theory and applications of fractional differential equations. - Amsterdam-Boston-Heidelberg: Elsevier, 2006.
  22. Pazy A. Semigroups and linear operators and applications to partial differential equations. -New York: Springer, 1983.
  23. Prabhakar T. R. A singular integral equation with a generalized Mittag-Leffler function in the kernel// Yokohama Math. J. -1971. - 19. -С. 7-15.
  24. Pru¨ss J. Evolutionary integral equations and applications. -Basel: Springer, 1993.
  25. Samko S. G., Kilbas A. A., Marichev O. I. Fractional integrals and derivatives. Theory and applications. - Philadelphia: Gordon and Breach, 1993.
  26. Sitnik S. M., Fedorov V. E., Filin N. V., Polunin V. A. On the solvability of equations with a distributed fractional derivative given by the Stieltjes integral// Mathematics. -2022. - 10, № 16. -С. 2979.
  27. Tarasov V. E. Fractional dynamics: applications of fractional calculus to dynamics of particles, fields and media. -New York: Springer, 2011.
  28. Uchaikin V. V. Fractional derivatives for physicists and engineers. Vol. I, II. -Berlin, Heidelberg: Springer, 2013.

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).