Эта публикация цитируется в
1 статье
Дифференциальные уравнения и Оптимальное управление
О начально-краевой задаче для нелокального параболического уравнения с нелокальным граничным условием
А. Л. Гладковa,
Т. В. Кавитоваb a Белорусский государственный университет, пр. Независимости, 4, 220030, г. Минск, Беларусь
b Витебский государственный университет им. П. М. Машерова,
Московский пр., 33, 210038, г. Витебск, Беларусь
Аннотация:
Рассмотрено нелинейное нелокальное параболическое уравнение $u_{t}=\Delta u + a(x,t)u^{r} \int\limits_{\Omega}u^{p}(y,t)dy - b(x,t)u^{q}$ для
$(x,t)\in \Omega\times (0, +\infty)$ с нелинейным нелокальным граничным условием $u(x,t)\rvert_{\partial\Omega\times (0,+\infty)}= \int\limits_{\Omega}k(x,y,t)u^{l}(y,t)dy$ и начальными данными
$u(x,0)=u_{0}(x), x\in \Omega$, где
$r,p,q,l$ - положительные постоянные;
$\Omega$ - ограниченная область в пространстве
$\mathbb{R}^{n}$ с гладкой границей
$\partial\Omega$. Неотрицательные функции
$a(x,t)$ и
$b(x,t)$ определены при
$x\in \bar\Omega, t\geq 0$ и локально непрерывны по Гёльдеру, неотрицательная непрерывная функция
$k(x,y,t)$ определена при
$x\in \partial\Omega, y\in \bar\Omega, t\geq 0$, неотрицательная непрерывная функция
$u_{0}(x)$ - при
$x\in \bar\Omega$ и удовлетворяет условию $u_{0}(x)=\int\limits_{\Omega}k(x,y,0)u'_{0}(y)dy$ при
$x\in \partial\Omega.$ Изучены классические решения. Для доказательства существования локального максимального решения рассмотрена регуляризация исходной задачи. Установлены существование локального решения регуляризованной задачи и сходимость ее решений к локальному максимальному решению исходной задачи. Введены понятия верхнего и нижнего решений. Показано, что верхнее решение не меньше нижнего. Для нетривиальных начальных функций при выполнении определенных условий на данные задачи установлена положительность решений. Как следствие положительности решений и принципа сравнения решений доказана теорема единственности решения.
Ключевые слова:
нелинейное параболическое уравнение; нелокальное граничное условие; существование решения; принцип сравнения.
УДК:
517.95 Поступила в редакцию: 27.10.2017