RUS  ENG
Полная версия
ЖУРНАЛЫ // Прикладная математика & Физика // Архив

ПМ&Ф, 2023, том 55, выпуск 4, страницы 289–298 (Mi pmf392)

МАТЕМАТИКА

Один класс квазилинейных уравнений с производными Хилфера

В. Е. Федоров, А. С. Скорынин

Челябинский государственный университет

Аннотация: Исследованы вопросы разрешимости задачи типа Коши для линейных и квазилинейных уравнений с дробными производными Хилфера, разрешенные относительно производной старшего порядка. Линейный оператор при неизвестной функции в уравнении предполагается ограниченным. Доказана однозначная разрешимость задачи типа Коши для линейного неоднородного уравнения. С помощью полученной при этом формулы решения задача типа Коши для квазилинейного дифференциального уравнения редуцирована к интегро-дифференциальному уравнению вида $y = G(y)$. При условии локальной липшицевости нелинейного оператора в уравнении доказана сжимаемость оператора $G$ в выбранном подходящим образом метрическом пространстве функций на достаточно малом отрезке. Тем самым доказана теорема о существовании единственного локального решения задачи типа Коши для квазилинейного уравнения. Результат об однозначной глобальной разрешимости этой задачи получен путем доказательства сжимаемости достаточно большой степени оператора G в специальном пространстве функций на изначально заданном отрезке при выполнении условия Липшица на нелинейный оператор в уравнении. Общие результаты использованы для исследования задач типа Коши для квазилинейной системы обыкновенных дифференциальных уравнений и для квазилинейной системы интегро-дифференциальных уравнений. Благодарности Работа выполнена при финансировании за счет средств гранта Президента РФ для государственной поддержки ведущих научных школ НШ-2708.2022.1.1.

Ключевые слова: производная Хилфера, задача типа Коши, функция Миттаг-Леффлера, квазилинейное уравнение, теорема о сжимающем отображении, локальная разрешимость, глобальная разрешимость.

Поступила в редакцию: 30.12.2023
Принята в печать: 30.12.2023

DOI: 10.52575/2687-0959-2023-55-4-289-298



© МИАН, 2025